專利名稱：納米組裝無機(jī)抗菌劑及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機(jī)抗菌劑，尤其是一種納米組裝無機(jī)抗菌劑及其制作方法。
(二)技術(shù)背景無機(jī)抗菌劑一般呈固體粉末形態(tài)，主要作為添加劑，并通過與相應(yīng)材料的制備工藝相結(jié)合而制備出各類抗菌制品，抗菌制品的實(shí)際應(yīng)用使無機(jī)抗菌劑的抗菌與清潔空氣的功能及對(duì)人體防病的作用得以發(fā)揮。如將要求細(xì)度的無機(jī)抗菌劑粉體加入到瓷磚釉料中，經(jīng)高溫?zé)煽芍频脽o機(jī)抗菌瓷磚。無機(jī)抗菌瓷磚用于家居及公共場所室內(nèi)墻面、地面的貼裝，可殺滅細(xì)菌，清潔空氣，對(duì)人體起防病和保健作用將要求細(xì)度的無機(jī)抗菌劑粉體加入到造紙涂布顏料中，通過涂布工藝可制成無機(jī)抗菌紙，用作水果和食品的包裝紙，可防止有害細(xì)菌的侵害，并保持較長的持久性。因而大大延長水果和食品的保鮮期；除抗菌瓷磚和抗菌紙之外，目前應(yīng)用前景較好的抗菌制品還有抗菌涂料、抗菌布料和各類抗菌衛(wèi)生潔具、餐具等。
目前市場上使用的無機(jī)抗菌劑多為采用人造原料做載體制備而成，粒度較粗，不能很好地滿足所加工抗菌制品的要求。另外，還存在抗菌組分在載體中固著不穩(wěn)，易變色、抗菌持效性低和價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。
(二)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是研制以天然納水孔材料沸石粉做載體，通過與抗菌組分硝酸銀復(fù)合制備一種具有穩(wěn)定，安全，持效抗菌作用且成本低廉的納米組裝無機(jī)抗菌劑。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的納米組裝無機(jī)抗菌劑主要是由沸石粉和硝酸銀配制成，其配料比為沸石粉95-97％硝酸銀3-5％以上物質(zhì)均按重量百分比其中，天燃納米孔材料粉體即沸石經(jīng)研磨成沸石粉，其沸石從河北省保定地區(qū)易縣購入。其粉體細(xì)度300-400目，陽離子交換總量130-145mmol/100g。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的配料中細(xì)度300-400目的天然納米孔粉體沸石粉需通過濕式攪拌磨的超細(xì)研磨，可使其作為載體制備的抗菌劑達(dá)到所加工制品的粒度要求。在攪拌磨的超細(xì)研磨過程中，要加入溶液濃度為20％六偏磷酸納(工業(yè)純以上級(jí)別)溶液。利用其降低礦漿粘度等功效起到助磨作用，提高研磨效率。在超細(xì)研磨的天然納米孔載體材料沸石粉的漿體中加入硝酸銀溶液。通過相互作用，達(dá)到吸納銀離子的目的，然后再通過緩釋銀離子達(dá)到抗菌作用。再向完成抗菌成份交換后的固液懸浮體中加入陰離子或非離子型聚丙烯酰胺溶液，濃度為0.1％-1％。其目的是利用它的高分子橋連作用，實(shí)現(xiàn)顆粒間的絮凝，加速圓液分離。
其生產(chǎn)工藝過程的具體步驟是1、首先將礦物沸石粉即天然納米孔載體材料(kg)∶去離子水(kg)＝1∶1-4的比例分別稱取材料，置于濕式攪拌磨的超細(xì)研磨系統(tǒng)中研磨。通過具有高速攪拌作用的攪拌機(jī)攪拌，并加入濃度為20％的六偏磷酸納(工業(yè)純以上級(jí)別)，加入量為天然納米孔載體材料沸石粉的0.2-0.9％(占干粉量)；2、啟動(dòng)濕式攪拌磨的超細(xì)研磨系統(tǒng)，按照循環(huán)磨礦的方式將制成的漿體進(jìn)行研磨作業(yè)，直到磨細(xì)產(chǎn)物粒度達(dá)到小于2μm，含量大于90％時(shí)為止；3、將天然納米孔載體材料的磨細(xì)漿體導(dǎo)入交換反應(yīng)器中，量出漿體體積，并采用快速取樣蒸干的方法測算出單位體積磨細(xì)漿體內(nèi)的固體量和水量；4、再向交換反應(yīng)器中加入定量的去離子水，使交換反應(yīng)器中達(dá)到天然納米孔載體材料沸石粉(kg)∶水量(kg)＝1∶1-4的比例要求。補(bǔ)加的水量為根據(jù)此要求計(jì)算的總水量減去原有水量；5、再向交換反應(yīng)器中加入硝酸銀溶液，使交換反應(yīng)器中達(dá)到天然納米孔載體材料沸石粉(kg)∶硝酸銀溶液量(kg)＝1∶2-5的比例要求。加入的硝酸銀溶液量為根據(jù)此要求計(jì)算的總硝酸銀溶液量減去原有水量，配制溶液投入的硝酸銀量為3％--5％，保持在總?cè)芤褐?，硝酸銀溶液濃度為0.01M-0.5M；再利用交換反應(yīng)器中具有中等攪拌強(qiáng)度的攪拌機(jī)，室溫條件下攪拌1小時(shí)；6、裝有天然納米孔載體材料與硝酸銀溶液懸浮體的攪拌機(jī)中，攪拌5min，并在攪拌過程中加入占天然納米孔載體材料沸石粉量0.05％-0.1％的陰離子型或非離子型濃度0.1％-1.0％的聚丙烯酰胺溶液，使其形成絮狀物；
7、虹吸抽出懸浮體中上層清水，下層沉淀物置于離心機(jī)或真空過濾機(jī)中過濾形成濾餅；8、將濾餅置于溫度90℃-120℃的干燥箱中干燥1.5小時(shí)以上；9、將干燥后的物料送于打散機(jī)中進(jìn)行處理，使之形成粒度均勻的粉末；10、將干燥后的物料送入溫度為350℃-400℃的焙燒爐中，焙燒1.5小時(shí)；11、從焙燒爐中取出的熱物料立即放入金屬密封罐中自然冷卻至室溫；12、由金屬密封罐中取出冷卻后的物料直接分袋密封包裝成為產(chǎn)品。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本發(fā)明的納米組裝無機(jī)抗菌劑將具有抗菌性能的組份銀離子與無機(jī)天然納米載體沸石粉相結(jié)合而制得。通過緩釋抗菌組分而發(fā)揮抗菌作用。由于無機(jī)天然納米孔載體粒度細(xì)，因此抗菌組份在載體中固著穩(wěn)定，能夠很好的滿足所加工抗菌制品的要求。與傳統(tǒng)的抗菌劑相比在抗菌的耐久性、耐熱性、廣譜性等方面均具有顯著優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明的納米組裝無機(jī)抗菌劑與相應(yīng)制品的制備工藝具有良好的適應(yīng)性，且價(jià)格低廉具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
1、將天然納米孔載體材料沸石粉400kg。去離子水400kg置于濕式攪拌磨的超細(xì)研磨系統(tǒng)內(nèi)，通過具有高速攪拌能力的攪拌機(jī)攪拌15min，然后加入含2kg六偏磷酸納的溶液(濃度20％，加入該溶液10kg)制成待超細(xì)研磨漿體。
2、啟動(dòng)濕式攪拌磨的超細(xì)研磨系統(tǒng)，按照循環(huán)磨礦方式將制成的漿體研磨至小于2μm含量大于90％時(shí)為止；3、將磨細(xì)漿體導(dǎo)入交換反應(yīng)器中，測算并控制得磨細(xì)漿體含天然納米孔載體材料沸石粉200kg、去離子水200kg(磨細(xì)漿體分兩次進(jìn)行以下工序的作業(yè))；4、向交換反應(yīng)器中加入去離子水600kg，使交換反應(yīng)器中天然納米孔載體材料沸石粉(kg)與水量(kg)之比為1∶4；5、將硝酸銀8.5kg，與去離子水配制的濃度為0.25M溶液200kg加入交換反應(yīng)器中。使交換反應(yīng)器中達(dá)到天然納米孔載體材料沸石粉(kg)∶溶液量(kg)＝1∶5、硝酸銀溶液濃度為0.05M；再利用交換反應(yīng)器中的攪拌機(jī)，室溫條件下攪拌1小時(shí)；
6、再使裝有天然納米孔載體材料沸石粉與硝酸銀溶液懸浮體的交換反應(yīng)器的攪拌機(jī)攪拌5min，并在邊攪拌過程中邊加入含0.1kg非離子型聚丙烯酰胺的水溶液(溶液濃度1％，加入該溶液10kg)，形成絮狀物；7、虹吸抽出懸浮體中上層清水，下層沉淀物置于離心機(jī)或真空過濾機(jī)中過濾形成濾餅。
8、將濾餅置于溫度90℃--120℃的干燥箱中干燥1.5小時(shí)以上。
9、將干燥后的物料送入打散機(jī)中進(jìn)行處理，使之形成粒度均勻的粉末。
10、干燥后的物料送入溫度為350℃-400℃的焙燒爐中，焙燒1.5小時(shí)；11、從焙燒爐中取出的熱物料立即放入金屬密封罐中自然冷卻至室溫；12、由金屬密封罐中取出冷卻后的物料直接分袋密封包裝成為產(chǎn)品。
按本實(shí)施例制成的納米組裝無機(jī)抗菌劑的銀離子含量為3％。
按實(shí)施例制成的納米組裝無機(jī)抗菌劑的性能分別列于表1和表2中，表明其具有較強(qiáng)的抗菌功能。
產(chǎn)品的抗菌性能 表1
產(chǎn)品的抗菌性能 表權(quán)利要求
1.納米組裝無機(jī)抗菌劑，其特征是以天然納米孔材料沸石粉為載體，通過與主要是硝酸銀抗菌組份復(fù)合制成；沸石粉粒度應(yīng)達(dá)到小于2μm含量大于總沸石粉的90％，沸石粉與硝酸銀的配料比按重量百分比計(jì)，沸石粉為95-97％、硝酸銀為3-5％。
2.納米組裝無機(jī)抗菌劑的制作方法，其特征在于A、首先將沸石粉即天然納米孔載體材料(kg)∶去離子水(kg)＝1∶1-4的比例分別稱取材料，置于濕式攪拌磨的超細(xì)研磨系統(tǒng)中研磨，通過具有高速攪拌作用的攪拌機(jī)攪拌，并加入濃度為20％的六偏磷酸納(工業(yè)純以上級(jí)別)，加入量為天然納米孔載體材料沸石粉的0.2-0.9％(占干粉量)；B、啟動(dòng)濕式攪拌磨的超細(xì)研磨系統(tǒng)，按照循環(huán)磨礦的方式將制成的漿體進(jìn)行研磨作業(yè)，直到磨細(xì)產(chǎn)物粒度達(dá)到小于2μm，含量大于90％時(shí)為止；C、將天然納米孔載體材料的磨細(xì)漿體導(dǎo)入交換反應(yīng)器中，量出漿體體積，并采用快速取樣蒸干的方法測算出單位體積磨細(xì)漿體內(nèi)的固體量和水量；D、再向交換反應(yīng)器中加入定量的去離子水，使交換反應(yīng)器中達(dá)到天然納米孔載體材料沸石粉(kg)∶水量(kg)＝1∶1-4的比例要求，補(bǔ)加的水量為根據(jù)此要求計(jì)算的總水量減去原有水量；E、再向交換反應(yīng)器中加入硝酸銀溶液，使交換反應(yīng)器中達(dá)到天然納米孔載體材料沸石粉(kg)∶溶液量(kg)-1∶2-5的比例要求，加入的硝酸銀溶液量為根據(jù)此要求計(jì)算的總硝酸銀溶液量減去原有水量，配制溶液投入的硝酸銀量為3％-5％，保持在總?cè)芤褐?，硝酸銀溶液濃度為0.01M-0.5M；再利用交換反應(yīng)器中具有中等攪拌強(qiáng)度的攪拌機(jī)，室溫條件下攪拌1小時(shí)；F、裝有天然納米孔載體材料與硝酸銀溶液懸浮體的攪拌機(jī)中，攪拌5min，并在攪拌過程中加入占天然納米孔載體材料量0.05％-0.1％的陰離子型或非離子型濃度0.1％-1.0％的聚丙烯酰胺溶液，使其形成絮狀物；G、虹吸抽出懸浮體中上層清水，下層沉淀物置于離心機(jī)或真空過濾機(jī)中過濾形成濾餅；H、將濾餅置于溫度90℃-120℃的干燥箱中干燥1.5小時(shí)以上；I、將干燥后的物料送于打散機(jī)中進(jìn)行處理，使之形成粒度均勻的粉末；J、將干燥后的物料送入溫度為350℃-400℃的焙燒爐中，焙燒1.5小時(shí)；K、從焙燒爐中取出的熱物料立即放入金屬密封罐中自然冷卻至室溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米組裝無機(jī)抗菌劑的制作方法，其特征在于A、將沸石粉即天然納米孔載體材料∶去離子水(kg)＝1∶1的比例分別稱取材料置于濕式攪拌磨的超細(xì)研磨系統(tǒng)內(nèi)，通過具有高速攪拌能力的攪拌機(jī)攪拌15min，然后加入濃度20％的六偏磷酸納溶液(工業(yè)純以上級(jí)別)加入量為天然納米孔載體材料沸石粉的0.5％(占干粉量)；B、啟動(dòng)濕式攪拌磨的超細(xì)研磨系統(tǒng)，按照循環(huán)磨礦方式將制成的漿體研磨至小于2μm含量大于90％時(shí)為止；C、向交換反應(yīng)器中加入去離子水，使交換反應(yīng)器中天然納米孔載體材料沸石粉(kg)與水量(kg)之比為1∶4；D、將硝酸銀與去離子水配制成濃度為0.25M溶渡加入交換反應(yīng)器中，使交換反應(yīng)器中達(dá)到天然納米孔載體材料沸石粉(kg)∶溶液量(kg)＝1∶5，保持在總?cè)芤褐?，硝酸銀溶液濃度為0.05M，再利用交換反應(yīng)器中的攪拌機(jī)，室溫條件下攪拌1小時(shí)；E、裝有天然納米孔載體材料與硝酸銀溶液懸浮體的攪拌機(jī)中，攪拌5min，并在攪拌過程中加入占天然納米孔載體材料沸石粉量0.05％的陰離子型成非離子型濃度1％的聚丙烯酰胺溶液，使其形成絮狀物；F、虹吸抽出懸浮體中上層清水，下層沉淀物置于離心機(jī)或真空過濾機(jī)中過濾形成濾餅；G、將濾餅置于溫度90℃-120℃的干燥箱中干燥1.5小時(shí)；H、將干燥后的物料送于打散機(jī)中處理，使之形成粒度均勻的粉末；I、干燥后的物料送入溫度為350℃-400℃的焙燒爐中，焙燒1.5小時(shí)；J、從焙燒爐中取出的熱物料立即放入金屬密封罐中自然冷卻至室溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無機(jī)抗菌劑，尤其是一種納米組裝無機(jī)抗菌劑及其制作方法。本發(fā)明是由沸石、硝酸銀材料制成。首先將沸石按一定比例與去離子水加入助磨劑放入濕式攪拌磨研磨，將研磨的礦物質(zhì)沸石粉產(chǎn)物粒度達(dá)到2μm含量大于總沸石粉的90％以上。然后加入硝酸銀溶液，再加入添加劑使固液分離。將固體物質(zhì)烘干制得納米組裝無機(jī)抗菌劑。本發(fā)明的產(chǎn)品作為添加劑，可制作抗菌瓷磚，抗菌紙，抗菌涂料，抗菌布料和各類抗菌衛(wèi)生潔具，餐具?？蓭砜捎^的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)A01N59/16GK1391813SQ0213269
公開日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2002年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月30日
發(fā)明者丁浩 申請(qǐng)人:丁浩, 葫蘆島市鼎鑫高科技發(fā)展有限公司