專利名稱：抗菌復合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗菌復合材料，特別是一種能有效去除液體或氣體介質(zhì)中微生物而又不改變有效物質(zhì)化學結(jié)構(gòu)的抗菌復合材料。
在工業(yè)或民用領(lǐng)域，去除液體或氣體介質(zhì)(如水介質(zhì))中微生物的方法，大體上有以下幾類1、過濾法讓液體或氣體介質(zhì)流過一較細孔徑的多孔過濾體，讓液體或氣體通過，細菌被截留。這種方法要求其制品必須孔徑分布極窄，且可幾孔徑不大于0.2微米，基于這種方法的特點，其過濾通量或日過濾效率比較低。
2、外線消毒法此方法是利用紫外線對微生物的殺滅作用來去除液體或氣體介質(zhì)中的微生物。紫外線燈管通常被放置于儲存器內(nèi)，對動態(tài)流動的液體或氣體介質(zhì)的處理效果有限。另外，有研究表明，紫外線可能會激發(fā)小的高分子物質(zhì)的形成。
3、臭氧消毒法臭氧具有極強的氧化特性，對動態(tài)和靜態(tài)液體介質(zhì)中的微生物都有很好的殺滅作用，但是，其極強的氧化特性極易改變液體介質(zhì)中的有效物質(zhì)的化學構(gòu)成，特別當應(yīng)用于醫(yī)藥生產(chǎn)過程中。此外，以該方法應(yīng)用于飲用水處理時，后續(xù)需要進行曝氣處理，否則，處理后的水具有一種難聞的氣味。
4、銀系抗菌劑銀系抗菌劑是通過溶出型的銀離子對微生物的作用而獲得抗菌特性的，雖然其具有很好的抗菌性能，但其時效性和抗老化性一直有待進一步改善。
5、鈦系光觸媒抗菌劑利用光所提供的能量來進行催化作用，進一步使觸媒周圍的氧氣或水分子轉(zhuǎn)換成極具活性的氫氧自由基，再藉由這些自由基分解對人體或環(huán)境有害的有機物質(zhì)，基于此法的特點，其限制條件是顯而易見的。
6、沸煮法此法只適宜于特定場合，如醫(yī)療器械和餐具的消毒等。
長期以來，人們一直在尋找一種高效去除液體或氣體介質(zhì)中微生物而又不改變有效物質(zhì)化學結(jié)構(gòu)的方法，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種抗菌復合材料及其制備方法，以期高效去除液體或氣體介質(zhì)中微生物而又不改變有效化學結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明抗菌復合材料的特點是按重量百分比，其原料組成為坡縷石40～90％，粘接劑5～50％，氧化鋅復合粉體0.5～20％，在所述氧化鋅復合粉體中，四腳針狀氧化鋅和納米級氧化鋅的重量比為1比0.1～10。
本發(fā)明抗菌復合材料制備方法可以是對于按配比構(gòu)成的原料混合物，按多孔陶瓷生產(chǎn)工藝，制備成管件。
本發(fā)明抗菌復合材料制備方法也可以是，對于按配比構(gòu)成的原料混合物，通過機械造?；驂褐瞥尚蜑槠瑺罨蝾w粒狀，所述片狀或顆粒狀為多孔結(jié)構(gòu)或為密實結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明涉及由支撐體和具有抗菌特性的材料構(gòu)成的一種復合材料，其支撐體由纖維狀的坡縷石和粘接劑組成，坡縷石提供了一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粘接劑增強了這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種粘接劑可以是膨潤土、硅藻土、沸石等天然礦物質(zhì)，也可以是聚乙烯醇、甲基纖維素、醋酸纖維素等有機物質(zhì)；具有抗菌特性的材料為一種主要由四腳針狀氧化鋅和納米級氧化鋅構(gòu)成的復合粉體，這種復合粉體的結(jié)構(gòu)特征提供了在微觀結(jié)構(gòu)上的內(nèi)置電場，其內(nèi)置電場因坡縷石構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的存在而獲得加強。利用內(nèi)置的微電場作用，改變微生物的表面特性，抑制了微生物的繁殖和生長，從而達到抗菌的目的，與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1、依本發(fā)明，制備出的抗菌復合材料將廣泛應(yīng)用于水質(zhì)凈化、制藥過程滅菌處理、空氣凈化等領(lǐng)域。
2、依本發(fā)明，制備出的抗菌復合材料，具有廣譜抗菌性，且抗菌效果顯著；對環(huán)境十分友好；對待處理的介質(zhì)無污染；不改變待處理介質(zhì)的化學構(gòu)成；無須光催化。


圖1(a)、圖1(b)為本發(fā)明抗菌復合材料的電子顯微結(jié)構(gòu)圖。
圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)示出本發(fā)明抗菌復合材料的實際抗菌效果。
具體實施例方式本實施例中，按重量百分比，其原料組成為坡縷石40～90％，粘接劑5～50％，氧化鋅復合粉體0.5～20％，在所述氧化鋅復合粉體中，四腳針狀氧化鋅和納米級氧化鋅的重量例為1比0.1～10。其中，納米級氧化鋅的粒徑可以為10～100nm。
具體實施中，粘接劑可以為沸石、膨潤土、硅藻土等天然礦物，也可以是聚乙烯醇、甲基纖維素、醋酸纖維素等有機物質(zhì)。
各成份的具體取值如下表列示

本發(fā)明可以采用如下工藝進行制備對于按配比構(gòu)成的原料混合物，按多孔陶瓷生產(chǎn)工藝，制備出外徑2～5.5厘米、內(nèi)徑1～3.0厘米、長度5～100厘米的管件，其通道可幾孔徑為0.15～15微米，水通量為標壓下每分鐘1～20升。據(jù)測，微生物殺滅率為99.9％(菌群總數(shù)每單位大于10萬個)和大于99.99％(菌群總數(shù)每單位小于5萬個)。
本發(fā)明也可以采用如下工藝進行制備對于按配比構(gòu)成的原料混合物，通過機械造粒或壓制成型，將粉體之混合物制備成片狀或顆粒狀，這種片狀或顆粒狀結(jié)構(gòu)可以是多孔結(jié)構(gòu)，也可以為密實結(jié)構(gòu)。
附圖1(a)顯示出多孔抗菌復合材料的基本構(gòu)造，附圖1(b)是附圖1(a)的局部放大，可以看出，在孔的內(nèi)部表面，存在針狀突起，該針狀突起部分與其周圍的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)支撐體之間構(gòu)成一微觀結(jié)構(gòu)上的內(nèi)置電場。
附圖2(a)為大腸桿菌的實驗結(jié)果，圖2(b)為金色葡萄球菌的實驗結(jié)果，圖2(c)為銅綠的實驗結(jié)果。圖中表明與參照物相比，依據(jù)本發(fā)明所制備出的抗菌復合材料對大腸桿菌、金色葡萄球菌和銅綠都有很好的殺滅效果。
權(quán)利要求
1.一種抗菌復合材料，其特征是按重量百分比，其原料組成為坡縷石40～90％，粘接劑5～50％，氧化鋅復合粉體0.5～20％，在所述氧化鋅復合粉體中，四腳針狀氧化鋅和納米級氧化鋅的重量比為1比0.1～10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌復合材料，其特征是所述的納米級氧化鋅的粒徑為10～100nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌復合材料，其特征是所述粘接劑為膨潤土、沸石、硅藻土天然礦物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌復合材料，其特征是所述粘接劑為聚乙烯醇、甲基纖維素、醋酸纖維素有機物質(zhì)。
5.一種權(quán)利要求1所述抗菌復合材料的制備方法，其特征是對于按配比構(gòu)成的原料混合物，按多孔陶瓷生產(chǎn)工藝，制備成管件。
6.一種權(quán)利要求1所述抗菌復合材料的制備方法，其特征是對于按配比構(gòu)成的原料混合物，通過機械造?；驂褐瞥尚蜑槠瑺罨蝾w粒狀，所述片狀或顆粒狀為多孔結(jié)構(gòu)或為密實結(jié)構(gòu)。
全文摘要
抗菌復合材料及其制備方法，其特征是按重量百分比的原料組成主要包括坡縷石40～90％，粘接劑5～50％，氧化鋅復合粉體0.5～ 20％，在氧化鋅復合粉體中，四腳針狀氧化鋅和納米級氧化鋅的重量比為1比0.1～10。本發(fā)明是由支撐體和具有抗菌特性的材料構(gòu)成的復合材料，基支撐體由坡縷石和粘接劑組成，坡縷石提供了一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粘接劑增強了這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有抗菌特性的材料為一種主要由四腳針狀氧化鋅和納米級氧化鋅構(gòu)成的復合粉體，該復合粉體提供了在微觀結(jié)構(gòu)上的內(nèi)置電場，利用內(nèi)置的微電場作用，改變微生物的表面特性，可有效抑制微生物的繁殖和生長，達到抗菌目的。
文檔編號C04B35/01GK1686933SQ20041004498
公開日2005年10月26日 申請日期2004年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日
發(fā)明者程正勇 申請人:程正勇