專利名稱：一種納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗菌液及其制備方法，尤其是涉及一種納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒 液及其制備方法。
背景技術(shù)：
人類生存環(huán)境存在著各種有害人體健康的微生物，對(duì)人類的生活產(chǎn)生不良影響， 研究各種抗菌材料已成為當(dāng)今的熱門課題?？咕牧现傅氖窃诓桓淖?cè)胁牧铣Ｒ?guī)性能、 安全性及加工性能的前提下，賦予材料良好的抗菌效果。銀的抗菌能力很強(qiáng)并具有廣譜的 殺菌效果，又不會(huì)在人體積累產(chǎn)生毒素，在很早以前就被用作抗菌活性材料。納米級(jí)銀粒子 具有更高的表面能和更多的接觸面積，具有更高的抗菌活性，細(xì)菌在與納米銀接觸后6秒 鐘就失去活性。鋅的抗菌消毒能力也很優(yōu)秀，并且是人體的必須元素。2005年第三期《吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)》“單分散納米銀溶膠的合成表征及其性質(zhì)研 究”中，公開(kāi)了一種納米銀溶膠的合成方法，該方法是把硼氫化鈉與檸檬酸三鈉溶于水中， 在快速攪拌下加入硝酸銀溶液，得到棕黃色的納米銀溶液，再經(jīng)過(guò)離心、水洗、超聲循環(huán)得 到納米銀溶膠。采用此方法制備的納米銀溶膠工藝復(fù)雜，銀離子濃度低，穩(wěn)定性差，3個(gè)月后 就產(chǎn)生較多的黑色沉淀而逐漸失效。中國(guó)專利ZL200410069105. 9公開(kāi)了一種納米銀膠體水溶液的制備方法，該方法 采用雙注控制技術(shù)，在攪拌器的攪拌下，將銀氨水溶液和還原劑水溶液同時(shí)雙注入含有保 護(hù)劑水溶液的反應(yīng)體系內(nèi)，經(jīng)超濾脫鹽，得到平均粒徑小于50nm的納米銀膠體水溶液。該 方法的設(shè)備成本高，工藝復(fù)雜，其攪拌器采用專利號(hào)為ZL01278630. 6的攪拌器，雙注控制 技術(shù)采用美國(guó)專利US4439215中乳劑制備中采用的雙注控制技術(shù)，并且要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的超 濾過(guò)程和脫鹽過(guò)程，要在相當(dāng)大的壓力下通過(guò)超濾柱，而最后得到的納米銀平均粒徑小于 50nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到行業(yè)默認(rèn)的20nm，并且粒徑分布范圍較寬，粒徑大小很不均勻，活性較低， 應(yīng)用受到明顯限制。中國(guó)專利ZL200510036375. 4公開(kāi)了一種液態(tài)納米單質(zhì)銀抗菌劑及制備方法，提 出了采用自來(lái)水、硫酸銀、銀絡(luò)合劑和納米銀生成劑制備納米銀水溶液的方法，該方法制 備的納米銀溶液成本低，銀離子濃度高，但使用的生產(chǎn)設(shè)備性能較差，攪拌速度最高僅達(dá) 600 800r/min，因此，要嚴(yán)格限制納米銀生成劑的流量?jī)H為0. 5 1. OL/min，否則會(huì)導(dǎo)致 產(chǎn)品粒徑過(guò)大甚至發(fā)生沉淀，但這樣一來(lái)，就嚴(yán)重限制了工業(yè)化生產(chǎn)的速度和規(guī)模。同時(shí)， 該方法由于使用了酸性銀絡(luò)合劑，致使納米銀溶液的PH值很低，呈酸性，這就造成了產(chǎn)品 具有腐蝕性、刺激性，從而大大限制了產(chǎn)品應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定性好、濃度高、平均粒徑小、PH值 中性的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
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一種納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其由銀鹽、還原劑、含鋅納米載體和水配制而 成，各組份的重量百分比含量為銀鹽0. 008 0. 49%，還原劑0. 002 0. 25%，含鋅納米 載體 0. 01 2. 0%，水 97. 26 99. 98%。所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其納米銀鋅絡(luò)合物在納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消 毒液中的重量百分比為0. 01 0. 7%。所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其納米銀鋅絡(luò)合物粒子平均粒徑< 20nm。進(jìn)一步地，所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其納米銀鋅絡(luò)合物粒子平均粒徑 ^ 18. 6nm。所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其銀鹽為硝酸銀、硫酸銀、磷酸銀中的一種或 一種以上的組合；其中，硫酸銀、磷酸銀需按常規(guī)配置法配置成銀氨溶液，按銀鹽與重量百 分比濃度為25%的氨水的質(zhì)量比為1 0.6 3. 8形成銀氨溶液。所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其還原劑為硼氫化鈉、硼氫化鉀、檸檬酸三 鈉、水合胼、雙氧水中的一種或一種以上的組合。所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其含鋅納米載體為L(zhǎng)YZS-2型水溶性顆粒狀 白色粉末。所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，所述水為去離子水或室溫下放置16 36小 時(shí)的自來(lái)水。一種制備納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的設(shè)備，其包括反應(yīng)釜、間歇式高剪切乳化 機(jī)和管線式高剪切乳化機(jī)，反應(yīng)釜上部設(shè)有進(jìn)料口，下部設(shè)有出料口，出料口裝有出料閥 門，間歇式高剪切乳化機(jī)安裝在反應(yīng)釜上部，間歇式高剪切乳化機(jī)的乳化頭伸入反應(yīng)釜內(nèi) 部，管線式高剪切乳化機(jī)安裝在反應(yīng)釜外部，管線式高剪切乳化機(jī)出料口通過(guò)管道與反應(yīng) 釜相連通，進(jìn)料口通過(guò)管道與反應(yīng)釜的出料口相連通。一種納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的制備方法，其包括下述具體步驟(1)、在反應(yīng)釜中加入質(zhì)量百分比15 70%的去離子水或室溫下放置16 36小 時(shí)的自來(lái)水，剩余質(zhì)量百分比的水用于配置含鋅納米載體水溶液、銀鹽溶液、還原劑水溶 液；再加入含鋅納米載體水溶液，含鋅納米載體與水的質(zhì)量比為1 40 130;在間歇式高 剪切乳化機(jī)和管線式高剪切乳化機(jī)的高速混合剪切下，分散乳化6 20分鐘，液體溫度保 持在5 25°C ；(2)、向反應(yīng)釜中加入銀鹽溶液，銀鹽與水的質(zhì)量比為1 30 110，繼續(xù)分散乳化 40 90分鐘；(3)、將還原劑水溶液以1. 5 9. 5kg/min的速度噴入反應(yīng)釜中，還原劑與水的質(zhì) 量比為1 50 250，繼續(xù)分散乳化30 60分鐘，即可得到納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液。上述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的制備方法中，所述間歇式高剪切乳化機(jī)和管 線式高剪切乳化機(jī)的攪拌轉(zhuǎn)速為2000 3000rpm。所述的間歇式高剪切乳化機(jī)可選用的型號(hào)有GRW_401、GRW-405、GRW-410、 GRW-415、GRW-425、GRW-430、GRW-405/3、GRW-410/3、GRW-415/3、GRff-425/3 或 GRW-430/3。所述的管線式高剪切乳化機(jī)可選用的型號(hào)有SA90、SA100、SA120、SA140、SA160、 SA180 或 SA200。本發(fā)明中使用的間歇式高剪切乳化機(jī)和管線式高剪切乳化機(jī)的工作原理基本相同，都是高速運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和緊密配合的定子將物料吸入工作腔體內(nèi)，使物料承受強(qiáng)烈的混 合和剪切，達(dá)到混合、乳化、分散、均質(zhì)的目的。管線式高剪切乳化機(jī)是用于連續(xù)性生產(chǎn)或循環(huán)生產(chǎn)處理精細(xì)物料的高性能乳化 設(shè)備，在其工作腔體內(nèi)裝有一套或多套轉(zhuǎn)、定子結(jié)構(gòu)，從而使乳化效果得到均質(zhì)的提升。此 外，管線式高剪切乳化機(jī)具有良好的輸送功能，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，并能自動(dòng)化控制，具有處 理量大，快速、高效、節(jié)能、無(wú)死角、物料100%通過(guò)剪切，使用方便簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化連續(xù)生 產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。上述的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于制備穩(wěn)定性高的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液至關(guān)重要。本發(fā)明納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液中的LYZS-2型含鋅納米載體是由洛陽(yáng)中商德 信納米材料有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，是專用于制備納米材料的水溶性顆粒狀產(chǎn)品。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性本發(fā)明采用了間歇式高剪切乳化機(jī)和管線式高剪切乳化機(jī)，以及LYZS-2型含鋅 納米載體，制備的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液中的納米銀銀鋅絡(luò)合物粒子濃度高，粒徑小， PH值為7.0士 1，穩(wěn)定性好，室溫下穩(wěn)定時(shí)間>二年，抗菌消毒性能好。本發(fā)明的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液可與織物牢固結(jié)合形成抗菌消毒材料，織物 可以是棉、毛、化纖、混紡加工而成的布、線、及針織品和無(wú)紡布制品，優(yōu)選為衣物、口罩、隔 離服、濕巾、床單；可用于制成消毒劑、洗發(fā)水；可用于車廂、養(yǎng)殖廠、醫(yī)療器械、醫(yī)院病房、 衛(wèi)生間等環(huán)境的消毒。


圖1是制備的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的納米銀鋅絡(luò)合物粒子的透射電鏡照片；圖中1_間歇式高剪切乳化機(jī)；2-進(jìn)料口 ；3-反應(yīng)釜；4-出料管道；5-管線式高 剪切乳化機(jī)；6-進(jìn)料管道；7-出料口 ；8-出料閥門。
具體實(shí)施例方式參照以下實(shí)施例可以對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；但是，以下實(shí)施例僅僅是例證， 本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。如圖1所示，所述的制備納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的設(shè)備，其包括反應(yīng)釜3、間 歇式高剪切乳化機(jī)1和管線式高剪切乳化機(jī)5，反應(yīng)釜3上部設(shè)有進(jìn)料口 2，下部設(shè)有出料 口 7，出料口 7裝有出料閥門8，間歇式高剪切乳化機(jī)1安裝在反應(yīng)釜3上部，間歇式高剪切 乳化機(jī)的乳化頭伸入反應(yīng)釜內(nèi)部，管線式高剪切乳化機(jī)5安裝在反應(yīng)釜3外部，管線式高剪 切乳化機(jī)5出料口通過(guò)出料管道4與反應(yīng)釜3上部相連通，進(jìn)料口通過(guò)進(jìn)料管道6與反應(yīng) 釜3的出料口 7相連通。實(shí)施例1由GRW-401型間歇式高剪切乳化機(jī)和SA90型管線式高剪切乳化機(jī)組成管線式 /間歇式高剪切組合乳化機(jī)；從進(jìn)料口 2加入300kg放置24h的自來(lái)水，再加入用1. 2kg LYZS-2型含鋅納米載體配制的IOOkg水溶液于反應(yīng)釜中，啟動(dòng)間歇式高剪切乳化機(jī)和管線 式高剪切乳化機(jī)，乳化機(jī)轉(zhuǎn)速2500rpm，反應(yīng)溫度20°C，分散乳化8分鐘；再加入用1.58kg 硝酸銀配制的120kg水溶液，繼續(xù)分散乳化45分鐘；取硼氫化鈉0. 55kg，溶于60kg去離子水中，配成還原劑的水溶液，以8. lkg/min的速度從進(jìn)料口 2噴入反應(yīng)釜中，注完后再繼續(xù) 乳化反應(yīng)40分鐘，即得到平均粒徑小于18. 6nm、穩(wěn)定性>二年、PH值7. 2、納米銀鋅絡(luò)合物 重量百分比為0. 19%的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液。實(shí)施例2由GRW-405/3型間歇式高剪切乳化機(jī)和SA100型管線式高剪切乳化機(jī)組成管線 式/間歇式高剪切組合乳化機(jī)；從進(jìn)料口 2加入150kg去離子水，再加入用3. 5kg LYZS-2 型含鋅納米載體配制的水溶液300kg于反應(yīng)釜中，啟動(dòng)間歇式高剪切乳化機(jī)和管線式高剪 切乳化機(jī)，乳化機(jī)轉(zhuǎn)速3000rpm，反應(yīng)溫度15°C，分散乳化10分鐘；再加入用2. 79kg磷酸 銀加5kg 25%氨水及去離子水配成的銀氨水溶液110kg，繼續(xù)分散乳化50分鐘；取硼氫 化鉀0. 5kg和檸檬酸三鈉0. 6kg，溶于245kg去離子水中，配成還原劑的水溶液，以3. 3kg/ min的速度從進(jìn)料口 2噴入反應(yīng)釜中，注完后再繼續(xù)乳化反應(yīng)60分鐘，即得到平均粒徑小于 17. 2nm、穩(wěn)定性>二年、PH值7. 6、納米銀鋅絡(luò)合物重量百分比為0. 26%的納米銀鋅絡(luò)合物 抗菌消毒液。實(shí)施例3由GRW-401型間歇式高剪切乳化機(jī)和SA90型管線式高剪切乳化機(jī)組成管線式/ 間歇式高剪切組合乳化機(jī)；從進(jìn)料口 2加入250kg去離子水，再加入用1. 6kg LYZS-2型含 鋅納米載體配制的180kg水溶液于反應(yīng)釜中，啟動(dòng)間歇式高剪切乳化機(jī)和管線式高剪切乳 化機(jī)，乳化機(jī)轉(zhuǎn)速2300rpm，反應(yīng)溫度25°C，分散乳化15分鐘；再加入用1. Ikg硫酸銀加3kg 25%氨水及去離子水配制的IOOkg銀氨水溶液，繼續(xù)分散乳化60分鐘；取硼氫化鈉0. 3kg 及硼氫化鉀0. 35kg，溶于80kg去離子水中，配成還原劑的水溶液，以8. lkg/min的速度從進(jìn) 料口 2噴入反應(yīng)釜中，注完后再繼續(xù)乳化反應(yīng)50分鐘，即得到平均粒徑小于18nm、穩(wěn)定性> 二年、PH值6. 8、納米銀鋅絡(luò)合物重量百分比為0. 14%的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液。比較例本發(fā)明的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的抗菌試驗(yàn)本發(fā)明的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液與左氧氟沙星、二性霉素B的抗菌效果進(jìn)行 了比較，結(jié)果見(jiàn)表1、表2。表1納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液、左氧氟沙星對(duì)部分細(xì)菌的MIC(mg/% )
權(quán)利要求
1.一種納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其特征是其由銀鹽、還原劑、含鋅納米載體和水 配制而成，各組份的重量百分比含量為銀鹽0. 008 0. 49%，還原劑0. 002 0. 25%，含 鋅納米載體0. 01 2. 0%，水97. 26 99. 98%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其特征是其納米銀鋅絡(luò)合物 在納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液中的重量百分比為0. 01 0. 7%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其特征是其納米銀鋅絡(luò)合物 粒子平均粒徑彡20nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其特征是其銀鹽為硝酸銀、硫 酸銀、磷酸銀中的一種或一種以上的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其特征是其還原劑為硼氫化 鈉、硼氫化鉀、檸檬酸三鈉、水合胼、雙氧水中的一種或一種以上的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其特征是其含鋅納米載體為 LYZS-2型水溶性顆粒狀白色粉末。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液，其特征是其水為去離子水或 室溫下放置16 36小時(shí)的自來(lái)水。
8.一種制備權(quán)利要求1所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的設(shè)備，其特征是其包括 反應(yīng)釜(3)、間歇式高剪切乳化機(jī)(1)和管線式高剪切乳化機(jī)(5)，反應(yīng)釜上部設(shè)有進(jìn)料口 (2)，下部設(shè)有出料口(7)，出料口裝有出料閥門(8)，間歇式高剪切乳化機(jī)安裝在反應(yīng)釜上 部，間歇式高剪切乳化機(jī)的乳化頭伸入反應(yīng)釜內(nèi)部，管線式高剪切乳化機(jī)安裝在反應(yīng)釜外 部，管線式高剪切乳化機(jī)出料口通過(guò)出料管道(4)與反應(yīng)釜相連通，進(jìn)料口通過(guò)進(jìn)料管道 (6)與反應(yīng)釜的出料口相連通。
9.一種權(quán)利要求1所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的制備方法，其特征是其包括 下述具體步驟(1)、在反應(yīng)釜中加入質(zhì)量百分比15 70%的去離子水或室溫下放置16 36小時(shí)的 自來(lái)水，剩余質(zhì)量百分比的水用于配置含鋅納米載體水溶液、銀鹽溶液、還原劑水溶液；再 加入含鋅納米載體水溶液，含鋅納米載體與水的質(zhì)量比為1 40 130;在間歇式高剪切 乳化機(jī)和管線式高剪切乳化機(jī)的高速混合剪切下，分散乳化6 20分鐘，液體溫度保持在 5 25°C ；(2)、向反應(yīng)釜中加入銀鹽溶液，銀鹽與水的質(zhì)量比為1 30 110，繼續(xù)分散乳化 40 90分鐘；(3)、將還原劑水溶液以1.5 9. 5kg/min的速度噴入反應(yīng)釜中，還原劑與水的質(zhì)量比 為1 50 250，繼續(xù)分散乳化30 60分鐘，即可得到納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的制備方法，其特征是其間歇 式高剪切乳化機(jī)和管線式高剪切乳化機(jī)的攪拌轉(zhuǎn)速為2000 3000rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液及其制備方法，納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液由銀鹽、還原劑、含鋅納米載體和水配制而成，各組份的重量百分比含量為銀鹽0.008～0.49％，還原劑0.002～0.25％，含鋅納米載體0.01～2.0％，水97.26～99.98％。本發(fā)明納米銀鋅絡(luò)合物抗菌消毒液的穩(wěn)定性好，納米銀鋅絡(luò)合物粒子濃度高，平均粒徑小，pH值中性，抗菌消毒性能好。
文檔編號(hào)A01P3/00GK101999409SQ20101029777
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者杜德光, 王平康, 葛巧誼 申請(qǐng)人:河南惠爾納米科技有限公司, 王平康