專利名稱：無機抗菌劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無機抗菌劑及其制備方法。
無機抗菌劑，主要是指以沸石、磷酸鈣、硅藻土、活性炭等礦物或陶瓷材料為載體，植入或被覆銀、銅、鋅等抗菌金屬離子而制成的抗菌劑，以及二氧化鈦等光催化抗菌劑，其主要作用在于它們能夠在使用過程中有效地抑制有害微生物的生長發(fā)育。與有機抗菌劑相比，無機抗菌劑在抗菌持效性、化學穩(wěn)定性、耐熱性、安全性、防抗藥性及廣譜性等方面有極為突出的優(yōu)點，并且易于加工。因此，無機抗菌劑的開發(fā)和應用，對于各種工農業(yè)產品，特別是日常生活用品的抗菌處理和改善人類健康環(huán)境，具有重要的現實意義和廣闊的市場前景。
自80年代以來，無機抗菌劑的開發(fā)應用得到各國重視，需求量急速增長。但目前已開發(fā)的無機抗菌劑主要是以銀離子為抗菌物質的抗菌劑，如載銀沸石、載銀玻璃、載銀磷酸鋯和載銀羥基磷灰石、載氯化銀二氧化鈦等抗菌劑。載銀抗菌劑盡管抗菌活性很高、安全性很好，但銀離子不夠穩(wěn)定，在紫外線照射下或加熱至一定溫度后銀離子被還原為金屬銀，從而使制品的抗菌性能減弱，產品著色變黑，降低了產品的商業(yè)價值。除此之外，由于銀的價格昂貴，因而此類產品的生產成本較高，在一定程度上限制了其應用。
銅離子盡管在抗細菌性能方面遜于銀離子，然而卻具有比銀離子更好的抗真菌性能，同時與銀相比，其成本更低廉，又由于其半徑小，電價高，若將其載于陶瓷材料基體中，將具有比銀離子更高的穩(wěn)定性，從而可以在一定程度上克服銀系抗菌劑的上述缺點。
蛭石是一種含水的層狀結構的鋁硅酸鹽礦物，無毒、無味，不溶于水，層間具有水分子及可交換性陽離子，具有很強的離子吸附、交換性能，是無機抗菌劑的理想載體，但目前尚未用于抗菌劑的生產領域。
本發(fā)明的目的是利用離子交換的原理，把抗菌性離子Cu2+植入到蛭石層間，將銅離子具有的抗菌性能和蛭石礦物優(yōu)良的離子吸附、交換等性能有機地結合起來，提供一種以蛭石礦物為載體，以銅離子為抗菌物質的銅—蛭石復合型無機抗菌劑及其制備方法，使該抗菌劑具有良好的穩(wěn)定性，在使用過程中能有效地抑制有害細菌的生長發(fā)育，可用于家用電器、皮革、涂料、木材、塑料、薄膜、陶瓷、紙張、化妝品、文化用品及玩具等的抗菌處理，該方法工藝流程簡單、生產成本低，易于推廣、實施。
本發(fā)明是通過下述方式實現的。
這種銅—蛭石型無機抗菌劑及其制備方法，是以蛭石微粉和氯化銅溶液為主要原料，采用下述步驟進行的(1)蛭石微粉的制備將蛭石礦石破碎至小于80μm后，用氣流粉碎機干法粉碎，制得平均粒徑為1-15μm的微粉，于105℃烘干24小時備用。
(2)CuCl2溶液的配制將CuCl2·2H2O與蒸餾水按重量百分比1∶40～1∶124稱量、混合，震蕩搖勻，制成濃度為0.05-0.15M的CuCl2溶液；(3)料漿配制將蛭石微粉與上述CuCl2溶液按重量百分比1∶40的比例混合，制成料漿，并用稀鹽酸將料漿溶液的pH值調節(jié)為2.5-3.5；(4)加熱攪拌在攪拌設備中加熱上述將料溶液到70-100℃，并連續(xù)攪拌反應2.5-3.5小時，制得含銅蛭石的懸浮液；(5)洗滌過濾將攪拌后的含銅蛭石懸浮液用蒸餾水反復洗滌過濾10-15次；(6)干燥步驟將上述過濾后的濾渣在105℃烘干2小時，所得成品即為銅—蛭石抗菌劑。
本發(fā)明所述的氯化銅溶液也可用等當量的硫酸銅或硝酸銅溶液替代。
按上述步驟制得的銅—蛭石抗菌劑，Cu元素含量可達0.5-8.5％，經采用微生物學通用的抑菌環(huán)法(又稱Halo法)對大腸桿菌進行抗菌測試，24小時后，皆以抗菌劑樣品為中心形成一定寬度的透明色圈(即抑菌環(huán))，表明對大腸肝菌有明顯的抑菌效果。
將制得的銅—蛭石抗菌劑分別在200℃和400℃焙燒3個小時，與焙燒前的銅-蛭石相比，抗菌效果無明顯變化，表明該抗菌劑具有良好的耐熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明中，從原料的制備、配料、攪拌混合、洗滌過濾到干燥等各個步驟都是采用通用設備進行的。
本發(fā)明所用的原料中，蛭石和氯化銅均為市售的通用工業(yè)原料，懸浮液制備和清洗用水為蒸餾水。
下面以實施例進一步詳細說明本發(fā)明。
實施例1以蛭石微粉和二水合氯化銅(CuCl22H2O)為主要原料，按照下述步驟進行(1)蛭石微粉的制備將蛭石礦石破碎至小于80μm后，用氣流粉碎機干法粉碎，制得平均粒徑小于15μm的微粉，于105℃烘干24小時備用。
(2)CuCl2溶液的配制將CuCl2·2H2O與蒸餾水按重量百分比1∶60稱量、混合，震蕩搖勻，制成濃度為0.1M的CuCl2溶液；
(3)料漿配制將蛭石微粉與上述CuCl2溶液按重量百分比1∶40的比例混合，制成料漿，并用稀鹽酸將料漿溶液的pH值調節(jié)為3；(4)加熱攪拌在攪拌設備中加熱上述將料溶液到80℃，并連續(xù)攪拌反應3小時，制得含銅蛭石的懸浮液；(5)洗滌過濾將攪拌后的含銅蛭石懸浮液用蒸餾水反復洗滌過濾10-15次；(6)干燥將上述過濾后的濾渣在105℃烘干2小時，所得成品即為銅—蛭石抗菌劑。
按上述步驟制得的銅—蛭石抗菌劑，Cu元素含量達5.5％，經采用微生物學通用的抑菌環(huán)法(又稱Halo法)對大腸桿菌進行抗菌測試，24小時后，皆以樣品為中心形成一定寬度的透明色圈(即抑菌環(huán))，表明對大腸肝菌有明顯的抑菌效果。
將制得的銅—蛭石抗菌劑分別在200℃和400℃焙燒3個小時，與焙燒前的銅-蛭石相比，抗菌效果無明顯變化，表明該抗菌劑具有良好的耐熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供了一種無機抗菌劑及其制備方法。該抗菌劑及其制備方法原料來源豐富，工藝流程簡單、生產成本低，具有良好的穩(wěn)定性，在使用過程中能有效地抑制有害細菌的生長發(fā)育，可用于家用電器、公用設施(如電話機、麥克風、鼠標)、涂料、木材、塑料、薄膜、陶瓷、紙張、化妝品、文化用品及玩具等的抗菌處理，易于實施推廣。
權利要求
1.一種無機抗菌劑，是以蛭石微粉和氯化銅溶液(也可采用硫酸銅或硝酸銅溶液)為主要原料，其特征是這種無機抗菌劑是采用含銅溶液與蛭石礦物微粉進行離子交換制成的，按重量百分比計，在蛭石礦物中，銅元素的含量為0.5-8.5％。
2.根據權利要求1所述的無機抗菌劑的制備方法，其特征在于這種無機抗菌劑的制備是采用下述步驟進行的(1)蛭石微粉的制備將蛭石礦石破碎至小于80μm后，用氣流粉碎機干法粉碎，制得平均粒徑為1-15μm的微粉；(2)CuCl2溶液的配制將CuCl2·2H2O與蒸餾水按重量百分比1∶40～1∶124稱量、混合，震蕩搖勻，制成濃度為0.05-0.15M的CuCl2溶液；(3)料漿配制將蛭石微粉與上述CuCl2溶液按重量百分比1∶40的比例混合，制成料漿，并用稀鹽酸將料漿溶液的pH值調節(jié)為2.5-3.5；(4)加熱攪拌在攪拌設備中加熱上述將料溶液到70-100℃，并連續(xù)攪拌反應2.5-3.5小時，制得含銅蛭石的懸浮液；(5)洗滌過濾將攪拌后的含銅蛭石懸浮液用蒸餾水反復洗滌過濾10-15次；(6)干燥步驟將上述過濾后的濾渣在105℃烘干2小時，所得成品即為銅—蛭石抗菌劑。
3.根據權利要求1-2所述的無機抗菌劑的制備方法，其特征在于氯化銅溶液也可用硫酸銅或硝酸銅溶液替代。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無機抗菌劑及其制備方法。這種方法是利用離子交換的原理,把抗菌性離子Cu
文檔編號A01N59/16GK1271523SQ0010939
公開日2000年11月1日 申請日期2000年6月1日 優(yōu)先權日2000年6月1日
發(fā)明者李博文, 于淑會 申請人:李博文, 于淑會