一種多功能抗菌復合制劑及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明一種多功能抗菌復合制劑及其應用，涉及一種含銀、鋅離子的抗菌復合制劑及其應用，特別是涉及一種含載銀鋅納米沸石和電氣石的抗菌復合制劑及其應用。其目的是為了提供一種抗菌效果好、成本低、銀鋅離子固載牢固的多功能抗菌復合制劑及其應用。本發明一種多功能抗菌復合制劑，包括載銀鋅納米沸石粉劑和電氣石超微粉。本發明的多功能抗菌復合制劑具有抗輻射、抗菌、除臭的功能，且其中的各成分相輔相成協同抗菌，效果好，本發明的抗菌復合制劑用于制備抗菌織物，可以有效殺滅織物上的有害菌，避免疾病的傳播，且由于該復合制劑安全，無毒害作用，以及穩定的特性，可以很好的滿足實際應用的要求。本發明應用于抗菌產品的制備領域。
【專利說明】一種多功能抗菌復合制劑及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種含銀、鋅離子的抗菌復合制劑及其應用，特別是涉及一種含載銀 鋅納米沸石和電氣石的抗菌復合制劑及其應用。
【背景技術】
[0002] 目前市場上應用及已發表的文獻及公開的專利很多，其功效較好的有以下幾種：
[0003] 1、銀系沸石無機抗菌劑。銀系無機抗菌劑機理是：①無機抗菌劑主要以金屬離子 為主。金屬離子帶有正電荷，當微量金屬離子接觸到微生物的細胞膜時，與帶負電荷的細胞 膜發生庫侖吸引，金屬離子穿透細胞膜進入細菌內與細菌體內蛋白質上的巰基、氨基等發 生反應，該蛋白質活性中心被破壞，造成微生物死亡或喪失分裂增殖能力。在這一系列金屬 離子中，銀處于第一位，因銀離子除了具有絡合反應外，還有很強的氧化還原反應活性。所 以銀的抗菌作用是最強的；②催化激活機理。銀、鈦、鋅等微量的金屬元素，能吸收環境的能 量（如紫外光，激活空氣或水中的氧）產生羥基和活性氧離子。它們能使細菌細胞中的蛋白 質、不飽和脂肪酸、糖苷等與其發生反應，破壞其正常結構，從而使其死亡或喪失增殖能力。
[0004] 銀系沸石無機抗菌劑，具有高效性、安全性，但也存在一定的缺點：如固載不牢，在 作為紡織的添加劑時，不耐洗刷；抗菌范圍有一定局限。
[0005] 2、光催化二氧化鈦抗菌劑。光催化二氧化鈦抗菌機理是：因為二氧化鈦是一種 有氧空位的典型半導體，其光催化氧化原理是以半導體的能帶理論電子-空穴作用為基礎 的。一般情況下，電子處于價帶中，受到晶體場的限制和禁錮，不能自由運動；當受到外來能 量激發，其電子從價帶躍遷入導帶則可以成為自由電子在整個晶體中運動。二氧化鈦在特 定波長光線的作用下，把光能轉化為化學能并賦予二氧化鈦表面很強的氧化能力，產生強 烈催化降解功能，能有效殺死病毒與細菌，同時具備除臭、抗污等功能。
[0006] 光催化二氧化鈦抗菌劑主要缺點是只有在光的作用下才能發揮其抗菌效果，在無 光的情況下（如用于紡織品作內衣）便失去了抗菌功效。
[0007] 3、遠紅外線輻射抗菌劑
[0008] 遠紅外線抗菌材料是光熱轉換功能材料。它從環境中吸收光和熱后，以遠紅外線 輻射能量形式輸出。常溫下能發射出4-14微米波長的中遠紅外線，該波長的遠紅外類似于 光催化殺菌機理那樣，激活空氣和水，產生羥基和活性氧，從而殺死細菌與病毒。但缺點是 在單獨使用時殺菌效果有限。
【發明內容】
[0009] 本發明是為了解決以上抗菌制劑存在的缺點，而提供一種抗菌效果好、成本低、銀 鋅離子固載牢固的多功能抗菌復合制劑及其應用。
[0010] 本發明一種多功能抗菌復合制劑，包括載銀鋅納米沸石粉劑和電氣石超微粉；
[0011] 其中，所述的載銀鋅納米沸石粉劑通過以下方法制備：
[0012] 一、將沸石粉碎到200目，然后制備氫氧化鈉的質量濃度為1-5%、偏鋁酸鈉的質 量濃度為0. 1-2%的混合溶液；將粉碎后的沸石和制備的氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液按 固液比為0. 5-lg/5mL混合，100°C下攪拌2-6小時，用純凈水沖洗到pH值為7. 5-8. 5后，于 120°C干燥；
[0013] 二、制備硝酸銀的質量濃度為0. 2-0. 8%、硝酸鋅的質量濃度為1. 2-1. 8%的混 合溶液，制備的混合溶液的量與步驟一中粉碎后未經處理的沸石的固液比為〇. 5-lg/5mL， 向硝酸銀-硝酸鋅混合溶液中加入鋁溶膠，使鋁溶膠的質量濃度為1-5%;將經過步驟一 處理后的沸石與加入鋁溶膠后的硝酸銀-硝酸鋅混合溶液混合，經濕式超細研磨機，磨到 100nm-500nm，然后用純凈水沖洗至洗液無銀、鋅離子后，200-400°C烘焙2小時；
[0014] 步驟一中所述的沸石為沸石含量大于80%的斜發沸石；所述的電氣石超微粉的 直徑為1-2 u m。
[0015] 本發明中步驟一中所述的沸石為含量大于80%的斜發沸石，其耐酸性強、熱穩定 性好。
[0016] 本發明所述的載銀鋅納米沸石粉劑的制備方法中步驟一的目的為沸石活化改性 并調節適合的硅鋁比，同時增大沸石的孔隙及增加吸附能力。
[0017] 本發明所述的載銀鋅納米沸石粉劑的制備方法中步驟二中加入鋁溶膠及 200-400°C烘焙的作用是使銀鋅與納米沸石結合的更牢固。
[0018] 本發明一種多功能抗菌復合制劑，所述載銀鋅納米沸石粉劑的制備方法的步驟一 中沸石的質量與電氣石超微粉的質量比為40:9-93:5。
[0019] 進一步，本發明一種多功能抗菌復合制劑，所述載銀鋅納米沸石粉劑的制備方法 的步驟一中沸石的質量與電氣石超微粉的質量比為45:4。
[0020] 本發明一種多功能抗菌復合制劑，所述載銀鋅納米沸石粉劑的制備方法的步驟一 中所述氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液中氫氧化鈉的質量濃度為5%，偏鋁酸鈉的質量濃度 為1%。
[0021] 本發明一種多功能抗菌復合制劑，所述載銀鋅納米沸石粉劑的制備方法的步驟一 中所述粉碎后的沸石與氫氧化鈉-偏錯酸鈉混合溶液的固液比為lg/5mL。
[0022] 本發明一種多功能抗菌復合制劑，所述載銀鋅納米沸石粉劑的制備方法的步驟 二中所述硝酸銀-硝酸鋅混合溶液中硝酸銀的質量濃度為0.3%，硝酸鋅的質量濃度為 1. 7%。
[0023] 本發明一種多功能抗菌復合制劑，所述載銀鋅納米沸石粉劑的制備方法的步驟二 中所述硝酸銀-硝酸鋅混合溶液與步驟一中粉碎后未經處理的沸石的固液比為lg/5mL。
[0024] 本發明一種多功能抗菌復合制劑，所述載銀鋅納米沸石粉劑的制備方法的步驟二 中所述加入鋁溶膠的質量濃度為3%。
[0025] 本發明一種多功能抗菌復合制劑的應用，用于制作抗菌織物。
[0026] 沸石是一族含水的絮狀硅鋁酸鹽礦物，因其內部結構有許多大小均一的空調和孔 道，具有選擇性離子交換功能、超強吸附性、催化性，耐酸性、熱穩定性及抗輻射性。本發明 采用的沸石為耐酸性強、熱穩定性好的沸石含量大于80%的斜發沸石。
[0027] 電氣石是以含硼為主的環狀硅酸鹽礦物，具有顯著的壓電性與熱電性，當環境溫 度和壓力發生微弱的變化，其內部分子振動增強，偶極矩發生變化，即熱運動使極性分子 激發到更高的能級，當它向下躍遷時，把多余的能量以光子的形式被帶走，因此能發射波長 4-14 y m的中遠紅外線，發射率超過90%，并釋放負離子。電氣石的自發極化效應引起的電 氣石顆粒沿著C軸兩端的靜電壓、隨著粒徑減少而增大。此發明中的電氣石超微粉的顆粒 直徑為1-2 y m，可極大提高電氣石顆粒的表面活性，從而獲得較強的發射中遠紅外線及釋 放負離子的雙重功能。
[0028] 本發明首次將載銀鋅納米沸石粉劑與電氣石超微粉復合制成一種多功能抗菌復 合制劑，產生了如下有益效果：
[0029] 1、本發明一種多功能抗菌復合制劑中的沸石粉碎為納米沸石，使其比表面積大幅 增加，其離子交換性、吸附性、催化性、抗輻射性同時增強，納米沸石的特殊性能又能有抗 菌、防霉、除臭、去毒、屏蔽紫外線、自清潔作用，與所負載的銀鋅離子相結合能更好的發揮 其抗菌功能。
[0030]2、本發明的多功能抗菌復合制劑，采用了銀鋅合金作為抗菌劑，使抗菌更廣譜。由 于鋅的成本比銀低數百倍，可以大幅度降低此抗菌復合制劑的成本，又會產生雙金屬的微 電池效應，可應用在抗菌產品中。
[0031]3、本發明的多功能抗菌復合制劑，采用了鋁溶膠為粘合劑、200°C -400°C條件下固 載技術，使銀鋅離子固載十分牢固，能有效發揮其緩釋作用。
[0032] 4、本發明的多功能抗菌復合制劑，采用納米沸石為銀鋅載體，并與超微粉電氣石 復合，起到了相互協調、功能互補的作用。如在銀鋅離子尚未起到抗菌作用時，電氣石的中 遠紅外線首先起到了抗菌的作用。納米沸石能很好的調節濕度，當環境濕度干燥時，納米沸 石解吸，釋放水分；當環境濕潤時，納米沸石吸附水分子，同時放熱，將熱能傳遞給電氣石， 使電氣石發射中遠紅外線，產生大量負離子而起到更好的抗菌作用。
[0033]5、本發明的多功能抗菌復合制劑，采用了電氣石超微粉與載銀鋅納米沸石復合， 增強了抗菌功能，并可凈化環境空氣、去除有害物質，是沒有負面作用的綠色環保材料。
[0034] 6、本發明的多功能抗菌復合制劑用于制作抗菌織物，使用抗菌織物制作衣物，可 以有效殺滅日常身著的各類紡織品上殘留的大量有害菌，避免疾病的傳播，且由于該復合 制劑安全，無毒害作用，以及穩定的特性，可以很好的滿足實際應用的要求。
【具體實施方式】
[0035]下面結合實施例和驗證試驗對本發明一種多功能抗菌復合制劑及其應用作進一 步的說明。
[0036] 實施例1
[0037] 本實施例的一種多功能抗菌復合制劑由銀鋅納米沸石粉劑和電氣石超微粉組 成；
[0038]其中，所述的載銀鋅納米沸石粉劑通過以下方法制備：
[0039]-、將100g沸石粉碎到200目，然后制備氫氧化鈉的質量濃度為5%、偏鋁酸鈉的 質量濃度為1 %的混合溶液500mL ;將粉碎后的沸石和制備的氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液 混合，l〇〇°C下攪拌4小時，用純凈水沖洗到pH值為8后，于120°C干燥；
[0040]二、制備硝酸銀的質量濃度為0.3%、硝酸鋅的質量濃度為1.7%的混合溶液 500mL，向硝酸銀-硝酸鋅混合溶液中加入15g速溶鋁溶膠；將經過步驟一處理后的沸石與 加入鋁溶膠后的硝酸銀-硝酸鋅混合溶液混合，經濕式超細研磨機，磨到100mm-500mm，然 后用純凈水洗滌至洗液無銀、鋅離子，300°C烘培2小時；
[0041] 步驟一中所述的沸石沸石為沸石含量大于80%的斜發沸石，所述的電氣石超微粉 的直徑為1-2 U m ;所述電氣石超微粉的質量為8. 89g(即沸石與電氣石超微粉的質量比為 45:4)。
[0042] 實施例2
[0043] 本實施例的一種多功能抗菌復合制劑由銀鋅納米沸石粉劑和電氣石超微粉組 成；
[0044] 其中，所述的載銀鋅納米沸石粉劑通過以下方法制備：
[0045] -、將60g沸石粉碎到200目，然后制備氫氧化鈉的質量濃度為2%、偏鋁酸鈉的質 量濃度為1. 5%的混合溶液500mL;將粉碎后的沸石和制備的氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液 混合，l〇〇°C下攪拌6小時，用純凈水沖洗到pH值為8. 5后，于120°C干燥；
[0046] 二、制備硝酸銀的質量濃度為0.4%、硝酸鋅的質量濃度為1.6%的混合溶液 500mL，向硝酸銀-硝酸鋅混合溶液中加入25g速溶鋁溶膠；將經過步驟一處理后的沸石與 加入鋁溶膠后的硝酸銀-硝酸鋅混合溶液混合，經濕式超細研磨機，磨到100mm-500mm，然 后用純凈水洗滌至洗液無銀、鋅離子，350°C烘培2小時；
[0047] 步驟一中所述的沸石沸石為沸石含量大于80%的斜發沸石，所述的電氣石超微粉 的直徑為1-2 U m ;所述電氣石超微粉的質量為5. 33g(即沸石與電氣石超微粉的質量比為 45:4)。
[0048] 實施例3
[0049] 本實施例的一種多功能抗菌復合制劑由銀鋅納米沸石粉劑和電氣石超微粉組 成；
[0050] 其中，所述的載銀鋅納米沸石粉劑通過以下方法制備：
[0051] 一、將50g沸石粉碎到200目，然后制備氫氧化鈉的質量濃度為1 %、偏鋁酸鈉的質 量濃度為〇. 3 %的混合溶液500mL;將粉碎后的沸石和制備的氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液 混合，l〇〇°C下攪拌5小時，用純凈水沖洗到pH值為7. 5后，于120°C干燥；
[0052] 二、制備硝酸銀的質量濃度為0.8%、硝酸鋅的質量濃度為1.2%的混合溶液 500mL，向硝酸銀-硝酸鋅混合溶液中加入10g速溶鋁溶膠；將經過步驟一處理后的沸石與 加入鋁溶膠后的硝酸銀-硝酸鋅混合溶液混合，經濕式超細研磨機，磨到100mm-500mm，然 后用純凈水洗滌至洗液無銀、鋅離子，400°C烘培2小時；
[0053] 步驟一中所述的沸石沸石為沸石含量大于80%的斜發沸石，所述的電氣石超微粉 的直徑為1-2 U m ;所述電氣石超微粉的質量為4. 44g(即沸石與電氣石超微粉的質量比為 45:4)。
[0054] 實施例4
[0055] 本實施例的一種多功能抗菌復合制劑由銀鋅納米沸石粉劑和電氣石超微粉組 成；
[0056] 其中，所述的載銀鋅納米沸石粉劑通過以下方法制備：
[0057] -、將80g沸石粉碎到200目，然后制備氫氧化鈉的質量濃度為3%、偏鋁酸鈉的質 量濃度為3 %的混合溶液500mL ;將粉碎后的沸石和制備的氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液混 合，100°C下攪拌3小時，用純凈水沖洗到pH值為8. 2后，于120°C干燥；
[0058] 二、制備硝酸銀的質量濃度為0.2%、硝酸鋅的質量濃度為1.8%的混合溶液 500mL，向硝酸銀-硝酸鋅混合溶液中加入20g速溶鋁溶膠；將經過步驟一處理后的沸石與 加入鋁溶膠后的硝酸銀-硝酸鋅混合溶液混合，經濕式超細研磨機，磨到100mm-500mm，然 后用純凈水洗滌至洗液無銀、鋅離子，200°C烘培2小時；
[0059] 步驟一中所述的沸石沸石為沸石含量大于80%的斜發沸石，所述的電氣石超微粉 的直徑為1-2 ;所述電氣石超微粉的質量為7. llg(即沸石與電氣石超微粉的質量比為 45:4)。
[0060] 實施例5
[0061] 本實施例的一種多功能抗菌復合制劑由銀鋅納米沸石粉劑和電氣石超微粉組 成；
[0062] 其中，所述的載銀鋅納米沸石粉劑通過以下方法制備：
[0063] -、將70g沸石粉碎到200目，然后制備氫氧化鈉的質量濃度為4%、偏鋁酸鈉的質 量濃度為1 %的混合溶液500mL ;將粉碎后的沸石和制備的氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液混 合，100°C下攪拌3小時，用純凈水沖洗到pH值為7. 8后，于120°C干燥；
[0064] 二、制備硝酸銀的質量濃度為0.6%、硝酸鋅的質量濃度為1.4%的混合溶液 500mL，向硝酸銀-硝酸鋅混合溶液中加入5g速溶鋁溶膠；將經過步驟一處理后的沸石與加 入鋁溶膠后的硝酸銀-硝酸鋅混合溶液混合，經濕式超細研磨機，磨到100mm-500mm，然后 用純凈水洗滌至洗液無銀、鋅離子，300°C烘培2小時；
[0065] 步驟一中所述的沸石沸石為沸石含量大于80%的斜發沸石，所述的電氣石超微粉 的直徑為1-2 U m ;所述電氣石超微粉的質量為6. 22g(即沸石與電氣石超微粉的質量比為 45:4)。
[0066] 驗證試驗
[0067]按照實施例1中的方法，沸石與電氣石超微粉的質量比為45:4,改變硝酸銀和硝 酸鋅的添加量，采用表1的配比制作產品，并對比所得產品的殺菌性能。殺菌率試驗按以下 步驟進行：
[0068] -、分別配制濃度為6xl06的大腸桿菌，金黃色葡萄球菌和白色念珠菌菌懸液；
[0069] 二、取無菌大試管先加入1ml菌懸液，再加入0.5g表1中編號1-9制得的樣品；
[0070] 三、充分混勻，放置20min;
[0071] 四、取樣液稀釋100倍，接種于瓊脂培養基平板，35±2°C培養48h;同時，用未經處 理的菌懸液稀釋100倍，接種于瓊脂培養基平板，35±2°C培養48h，作為對照；三次平行；
[0072] 五、計數菌落，并計算殺菌率。
[0073] 表1采用不同硝酸銀和硝酸鋅配比制得產品殺菌性能的差異
[0074]
【權利要求】
1. 一種多功能抗菌復合制劑，其特征在于：包括載銀鋅納米沸石粉劑和電氣石超微 粉； 其中，所述的載銀鋅納米沸石粉劑通過以下方法制備： 一、 將沸石粉碎到200目，然后制備氫氧化鈉的質量濃度為1-5%、偏鋁酸鈉的質量濃 度為0. 1-2%的混合溶液；將粉碎后的沸石和制備的氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液按固液 比為0. 5-lg/5mL混合，100°C下攪拌2-6小時，用純凈水沖洗到pH值為7. 5-8. 5后，于120°C 干燥； 二、 制備硝酸銀的質量濃度為〇. 2-0. 8 %、硝酸鋅的質量濃度為1. 2-1. 8%的混合溶 液，制備的混合溶液的量與步驟一中粉碎后未經處理的沸石的固液比為〇. 5-lg/5mL，向 硝酸銀-硝酸鋅混合溶液中加入鋁溶膠，使鋁溶膠的質量濃度為1-5% ;將經過步驟一處 理后的沸石與加入鋁溶膠后的硝酸銀-硝酸鋅混合溶液混合，經濕式超細研磨機，磨到 100nm-500nm，然后用純凈水沖洗至洗液無銀、鋅離子后，200-400°C烘焙2小時； 步驟一中所述的沸石為沸石含量大于80%的斜發沸石；所述的電氣石超微粉的直徑 為 1-2 u m。
2. 根據權利要求1所述的一種多功能抗菌復合制劑，其特征在于：所述載銀鋅納米沸 石粉劑的制備方法的步驟一中沸石的質量與電氣石超微粉的質量比為40:9-93:5。
3. 根據權利要求2所述的一種多功能抗菌復合制劑，其特征在于：所述載銀鋅納米沸 石粉劑的制備方法的步驟一中沸石的質量與電氣石超微粉的質量比為45:4。
4. 根據權利要求1所述的一種多功能抗菌復合制劑，其特征在于：所述載銀鋅納米沸 石粉劑的制備方法的步驟一中所述氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液中氫氧化鈉的質量濃度 為5%，偏鋁酸鈉的質量濃度為1%。
5. 根據權利要求1所述的一種多功能抗菌復合制劑，其特征在于：所述載銀鋅納米沸 石粉劑的制備方法的步驟一中所述粉碎后的沸石與氫氧化鈉-偏鋁酸鈉混合溶液的固液 比為 lg/5mL。
6. 根據權利要求1所述的一種多功能抗菌復合制劑，其特征在于：所述載銀鋅納米 沸石粉劑的制備方法的步驟二中所述硝酸銀-硝酸鋅混合溶液中硝酸銀的質量濃度為 0.3%，硝酸鋅的質量濃度為1.7%。
7. 根據權利要求1所述的一種多功能抗菌復合制劑，其特征在于：所述載銀鋅納米沸 石粉劑的制備方法的步驟二中所述硝酸銀-硝酸鋅混合溶液與步驟一中粉碎后未經處理 的沸石的固液比為lg/5mL。
8. 根據權利要求1所述的一種多功能抗菌復合制劑，其特征在于：所述載銀鋅納米沸 石粉劑的制備方法的步驟二中所述加入鋁溶膠的質量濃度為3%。
9. 一種權利要求1所述的多功能抗菌復合制劑的應用，其特征在于：用于制作抗菌織 物。
【文檔編號】A01N25/00GK104430526SQ201410707971
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】姜英杰, 馬良子, 姜雪 申請人:姜英杰, 馬良子, 姜雪