專利名稱：以硅膠為載體吸附銅、鋅及銀離子的抗菌劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)抗菌劑的制備技術(shù)，尤其是以硅膠為載體吸附銅、鋅及銀離
子的抗菌劑。屬抗菌材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境、健康問(wèn)題及生活質(zhì)量日益 重視，抗菌劑的應(yīng)用也引起關(guān)注。其中無(wú)機(jī)銀系抗菌劑由于其高安全性和緩釋性、廣譜抗 菌性和良好的抗藥性、耐熱性和加工方便而備受重視，目前國(guó)內(nèi)外已在陶瓷、玻璃、塑料、纖 維、涂料等方面得到廣泛的應(yīng)用，抗菌制品被公認(rèn)是跨世紀(jì)的環(huán)保和健康產(chǎn)品。無(wú)機(jī)銀系抗 菌劑的常用載體主要有沸石、粘土、可溶性玻璃及硅膠等。由于銀的價(jià)格比較貴，且在生產(chǎn) 和使用過(guò)程中易變色而難以控制，因此人們?cè)絹?lái)越多地在考慮用其它材料代替或部分代替 銀作為抗菌劑。銅和鋅抗菌劑漸漸得到人們的青睞，銅鋅抗菌劑有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)高安全性。
(2)價(jià)格比較便宜，滿足人們的日常需求。
(3)有廣譜抗菌性，對(duì)霉菌的抗菌效果要優(yōu)于銀抗菌劑。
(4)不易產(chǎn)生抗藥性 (5)耐熱性好 (6)加工方便 因此采用銅、鋅抗菌劑部分或全部代替銀抗菌劑的研究將成為今后研究的重點(diǎn)之 一。目前已有采用二氧化硅、沸石等載體吸附銀、銀-鋅及銅抗菌劑的相關(guān)報(bào)道，本發(fā)明是 以硅溶膠為載體來(lái)吸附銅、鋅及銀離子，制備出高效復(fù)合抗菌劑，使其具有良好的廣譜抗菌 性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是以硅膠為載體來(lái)吸附銅、鋅及銀離子，制備出新型銅鋅銀離子三組分的
抗菌劑，由于用部分銅離子和鋅離子替代部分銀離子使成本降低。該抗菌劑具有耐變色性、 耐候性和耐熱性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于塑料、陶瓷、涂料等領(lǐng)域。 其制備步驟如下 (1)用濃度為lmol/L的硝酸調(diào)整硅溶膠的pH值范圍在2 6之間。
(2)稱取5 lOmL上述硅溶膠置于容器中，用磁力攪拌器攪拌滴加濃度均為 0. 2mol/L的摩爾比為1 2 : 2 4 : 2 4的硝酸銅、硝酸鋅及硝酸銀溶液共計(jì)15mL， 在溫度為50 7(TC條件下再攪拌2 3h，將上述混合溶膠置于功率為600 900W、頻率為 40kHz的微波爐中，加熱30 60s后取出。 (3)將混合溶膠冷卻至室溫。待該混合溶膠由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)凝膠時(shí)放入干燥箱中 在溫度為80 IO(TC下干燥。 (4)待上述凝膠充分干燥后研磨，用去離子水洗滌、過(guò)濾數(shù)次，以保證除去粉體中的Cu2+、Zn2+、Ag+和NO3—，并采用NaOH溶液檢驗(yàn)洗滌液中無(wú)Cu2+、Zn2+、Ag+殘留。最終再經(jīng)過(guò) 干燥后研磨即為所制備的硅膠為載體吸附銅、鋅及銀離子的抗菌劑。 對(duì)制備的抗菌劑進(jìn)行不同焙燒溫度下抗菌效果測(cè)試(如圖1)。從圖1可以看出， 90(TC開(kāi)始，抑菌圈明顯變小，分析原因?yàn)檩d體中二氧化硅結(jié)構(gòu)部分由無(wú)定型向晶體的轉(zhuǎn) 變，多孔結(jié)構(gòu)受到破壞，部分抗菌成分存在于塌陷的孔隙結(jié)構(gòu)中析出困難，從而抗菌性能明 顯下降。由圖2可以看出在銅鋅銀離子三組分協(xié)同作用下出現(xiàn)的抑菌圈明顯大于同測(cè)試條 件下銅、鋅離子雙組分抗菌劑的抑菌圈，抗菌性能增強(qiáng)的同時(shí)也降低了單一使用銀抗菌劑 成本高的問(wèn)題。


圖1不同焙燒溫度硅膠載銅鋅銀抗菌劑的抑菌圈 圖2焙燒30(TC時(shí)硅膠載銅鋅銀及載銅鋅抗菌劑的抑菌圈比較 圖2a焙燒30(TC硅膠時(shí)載銅鋅銀抗菌劑的抑菌圈 圖2b焙燒30(TC硅膠時(shí)載銅鋅抗菌劑的抑菌圈
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 稱取5 10mL硅溶膠置于容器中，用濃度為lmol/L的硝酸調(diào)整硅溶膠的pH值范 圍在2 6之間。用磁力攪拌器邊攪拌邊往硅溶膠中滴加濃度均為0. 2mol/L的摩爾比為 1 2 : 2 4 : 2 4的硝酸銅、硝酸鋅及硝酸銀溶液共計(jì)15mL，在溫度為50 7(TC條 件下再攪拌2 3h，將上述混合溶膠置于微波爐中加熱30 60s后取出，經(jīng)干燥、研磨、洗 滌及過(guò)濾再干燥后經(jīng)過(guò)研磨即為所制以硅膠為載體吸附銅、鋅、銀離子的抗菌劑。
實(shí)施例2 將制備的銅、鋅及銀三組分抗菌劑采用抑菌圈法進(jìn)行抗菌性能測(cè)試；測(cè)試結(jié)果顯 示當(dāng)每10mL硅溶膠中加入硝酸銅、硝酸鋅及硝酸銀溶液的摩爾比為l : 2 : 2，pH值范圍 為3 4時(shí)，微波加熱時(shí)間30s，攪拌時(shí)間2h，攪拌溫度7(TC時(shí)，抗菌率達(dá)95X。
權(quán)利要求
本發(fā)明涉及一種以硅膠為載體吸附銅、鋅及銀離子的抗菌劑；其特征在于該抗菌劑包括以下制備步驟在pH值范圍為2～6的5～10mL硅溶膠中攪拌滴加濃度均為0.2mol/L的摩爾比為1～2∶2～4∶2～4的硝酸銅、硝酸鋅及硝酸銀溶液共計(jì)15mL，在溫度為50～70℃條件下再攪拌2～3h，后將上述混合溶膠置于功率為600～900W、頻率為40kHz的微波爐中，加熱時(shí)間為30～60s后取出，冷卻至室溫，待該混合溶膠變?yōu)槟z時(shí)再置于干燥箱中，在80～100℃的溫度下干燥后用去離子水洗滌、過(guò)濾數(shù)次，再干燥后研磨即為所制抗菌劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以硅膠為載體吸附銅、鋅及銀離子的抗菌劑，屬抗菌材料技術(shù)領(lǐng)域。具體制備步驟為在pH值為2～6的5～10ml硅溶膠中攪拌滴加濃度均為0.2mol/l的摩爾比為1～2∶2～4∶2～4的硝酸銅、硝酸鋅及硝酸銀溶液共計(jì)15ml，在溫度為50～70℃條件下再攪拌2～3h，將上述混合溶膠置于微波爐中加熱30～60s后取出冷卻至室溫，待該混合溶膠變?yōu)槟z時(shí)再置于干燥箱中干燥，后用去離子水洗滌、過(guò)濾數(shù)次，再干燥后研磨即為所制抗菌劑。抗菌率可達(dá)95％。研究表明，硅膠為載體吸附銅、鋅及銀離子的抗菌劑抗菌性能優(yōu)于同測(cè)試條件下硅膠為載體吸附銅、鋅離子抗菌劑，同時(shí)也解決了單一使用銀抗菌劑成本較高的問(wèn)題。可廣泛應(yīng)用于塑料、陶瓷、涂料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)A01N59/16GK101779672SQ20101011725
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者吳衛(wèi)華, 崔海濱, 張家生, 王黔平, 鄭志軍, 郭治, 黃轉(zhuǎn)紅 申請(qǐng)人:河北理工大學(xué)