專利名稱：含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無機抗菌劑及其制造方法，特別涉及一種抑菌率高、成本低的含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑及其制造方法。
背景技術：
隨著我國經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對生活的質(zhì)量、環(huán)境的保護及身體健康更加重視，特別是經(jīng)歷了非典型肺炎的侵襲和禽流感病毒的考驗，提高和加強公共環(huán)境衛(wèi)生設施的建設迫在眉睫，如何有效地降低高密度人群大面積爆發(fā)惡性傳染病的幾率，提高人們的防病、防疫水平是擺在政府、醫(yī)務工作者和科研人員面前的重要課題。
目前，無機防霉抗菌劑的廣泛應用是人民生活水平提高的一個重要標志，添加了抗菌劑的抗菌產(chǎn)品可以使家電產(chǎn)品、衛(wèi)生用品、醫(yī)療用品、公共場所的設施及裝飾材料、包裝材料不帶病菌、病毒，阻止病菌傳染，降低傳染病的發(fā)病率，提高人民的健康水平，但是，由于現(xiàn)有抗菌產(chǎn)品的載體成本高，企業(yè)投資大，廣泛應用受到局限，在技術上，其高溫抗變色處理會導致抗菌效率不高，有待進一步研究改進。
有鑒于此，為了克服上述缺點，本創(chuàng)作人根據(jù)自己的實際經(jīng)驗及技術理念，經(jīng)研究、試驗，而終有本發(fā)明產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要提供一種含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑及其制造方法，以解決使其具抑菌率高、抗變色及成本低的技術問題。
解決上述技術問題所采用的技術方案是這樣的一種含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑，該無機抗菌劑是以羥基磷灰石為載體，其特征是該無機抗菌劑的主要原材料成分及用量為Ca(OH)260～70重量份； H3PO440～50重量份；AgNO31～3重量份；Zn(NO3)24～6重量份；輔料為氨水及鋅-鎂氧化物固溶體；該羥基磷灰石的化學分子式為Ca10(PO4)6(OH)2；該含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的化學組成為Ag-Zn-Ca10(PO4)6(OH)2。
一種含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的制造方法，其特征是，該制造方法的流程是(1)Ca(OH)2的溶解Ca(OH)2用無機酸調(diào)至全溶；(2)沉淀羥基磷灰石該Ca(OH)2溶液中加入H3PO4混合，在80～100℃條件下反應5～8小時生成羥基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2，其化學反應式如下
上述反應過程中，由于Ca(OH)2的溶解必須在酸性條件下進行，而羥基磷灰石只有在強堿條件下才能單獨生成，因此反應過程中H3PO4用氨水將反應溶液調(diào)至pH＞10；(3)升溫攪拌反應完成后，升溫到80～120℃繼續(xù)攪拌，直至反應液的pH下降至中性(pH≈7)；(4)反應溶液檢查用AgNO3溶液檢查反應溶液中的磷酸根，反應溶液中不存在磷酸根時停止攪拌；(5)過濾、水洗、干燥當溫度降到常溫時進行過濾、水洗、干燥，生成納米級的羥基磷灰石粉(HA粉)；(6)離子交換制成抗菌劑將羥基磷灰石粉在AgNO3及Zn(NO3)2的水溶液中進行離子交換，離子交換時的條件是AgNO3的重量份為HA的1～3％，Zn(NO3)2的重量份為HA的4～6％，交換溫度為80～100℃，時間為12小時，生成含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑；(7)抗變色處理包括抗變色高溫處理及抗變色光屏蔽處理，其中，抗變色高溫處理是采用加熱1200℃高溫處理2小時；抗變色光屏蔽處理是采用一種氧化物固溶體作光屏蔽劑，對含Ag、Zn無機抗菌劑作抗變色光屏蔽處理，從而防止含Ag、Zn的無機抗菌劑在光照條件下的變色趨勢；(8)抗菌劑檢驗抗菌劑的抗菌性能檢測，主要通過對金黃色葡萄球菌及大腸桿菌的抑菌率來檢測抗菌性能，要求抑菌率之差＞26％；(9)無機抗菌劑成品通過上述工藝流程制作、檢驗的合格產(chǎn)品；該納米級的羥基磷灰石粉末尺寸長度小于10nm，寬度≈30nm；該氧化物固溶體為鋅-鎂氧化物固溶體；該用以過濾的濾布為1000～1200目。
本發(fā)明的銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑，采用鋅-鎂氧化物固溶體抗菌材料與銀-鋅-羥基磷灰石無機抗菌劑結(jié)合，抑制了銀-鋅無機抗菌劑遇熱、遇光變色的趨勢，采用這種工藝比采用高溫處理工藝抗菌性能顯著提高，以銀、鋅離子為主要活性殺菌成分，以羥基磷灰石作為抗菌活性成份的載體，其羥基磷灰石是人體骨骼的基本組成物，與人體具有十分好的相容性，對人體無任何毒性，對環(huán)境無污染，由于羥基磷灰石的獨特性能之一是有廣譜的吸附和濃縮細菌的作用，便于金屬離子抑制和殺滅細菌，又由于羥基磷灰石有良好的離子交換能力，形成廣譜的抗菌劑，抑制和殺滅病毒、病菌，再由于羥基磷灰石有極高的穩(wěn)定性，高至1000℃以上或更高溫度不相變，制成的抗菌劑對光熱穩(wěn)定性高于沸石等，其抗毒效率高且成本低，從而解決了使其具抑菌率高、抗變色及成本低的技術問題。
本發(fā)明抑菌率高、成本低，制造方法簡便，其優(yōu)點如下1、本發(fā)明采用羥基磷灰石作為抗菌活性成份的載體，由于羥基磷灰石是無毒的，對人體無毒害，其安全性高。
2、本發(fā)明采用鋅-鎂氧化物固溶體抗菌材料與銀-鋅-羥基磷灰石無機抗菌劑結(jié)合，抑制了銀-鋅無機抗菌劑遇熱、遇光變色的趨勢，具廣譜抗菌性、抗變色、抗菌效率高、壽命長的特點。
3、本發(fā)明兼具金屬離子及活性氧協(xié)同抑菌的特點，其抗菌效率高而成本低，具經(jīng)濟實用性。
4、本發(fā)明耐高溫經(jīng)久耐用，加入到陶瓷、塑料、纖維及涂料中，可制成抗菌陶瓷、抗菌塑料、抗菌衣物、抗菌紙張、抗菌涂料，應用范圍廣。


圖1為本發(fā)明的制造工藝流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，為本發(fā)明的制造工藝過程流程圖，該含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑是以羥基磷灰石為載體，其中，該無機抗菌劑的主要原材料成分及用量為Ca(OH)260～70重量份； H3PO440～50重量份；AgNO31～3重量份；Zn(NO3)24～6重量份；輔料為氨水及鋅-鎂氧化物固溶體；該羥基磷灰石的化學分子式為Ca10(PO4)6(OH)2；該含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的化學組成為Ag-Zn-Ca10(PO4)6(OH)2。
一種含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的制造方法是(1)Ca(OH)2的溶解Ca(OH)2用無機酸調(diào)至全溶；(2)沉淀羥基磷灰石該Ca(OH)2溶液中加入H3PO4混合，在80～100℃條件下反應5～8小時生成羥基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2，其化學反應式如下
上述反應過程中，由于Ca(OH)2的溶解必須在酸性條件下進行，而羥基磷灰石只有在強堿條件下才能單獨生成，因此反應過程中H3PO4用氨水將反應溶液調(diào)至pH＞10；(3)升溫攪拌反應完成后，升溫到80～120℃繼續(xù)攪拌，直至反應液的pH下降至中性(pH≈7)；(4)反應溶液檢查用AgNO3溶液檢查反應溶液中的磷酸根，反應溶液中不存在磷酸根時停止攪拌；(5)過濾、水洗、干燥當溫度降到常溫時進行過濾、水洗、干燥，生成納米級的羥基磷灰石粉(HA粉)，該納米級的羥基磷灰石粉末尺寸長度小于10nm，寬度≈30nm，該用以過濾的濾布為1000～1200目；(6)離子交換制成抗菌劑將羥基磷灰石粉在AgNO3及Zn(NO3)2的水溶液中進行離子交換，離子交換時的條件是AgNO3的重量份為HA的1～3％，Zn(NO3)2的重量份為HA的4～6％，交換溫度為80～100℃，時間為12小時，生成含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑；(7)抗變色處理包括抗變色高溫處理及抗變色光屏蔽處理，其中，抗變色高溫處理是采用加熱1200℃高溫處理2小時；抗變色光屏蔽處理是采用鋅-鎂氧化物固溶體對含Ag、Zn無機抗菌劑作抗變色光屏蔽處理，從而防止含Ag、Zn的無機抗菌劑在光照條件下的變色趨勢；(8)抗菌劑檢驗抗菌劑的抗菌性能檢測，主要通過對金黃色葡萄球菌及大腸桿菌的抑菌率來檢測抗菌性能，要求抑菌率之差＞26％；(9)無機抗菌劑成品通過上述工藝流程制作、檢驗的合格產(chǎn)品。
該含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的抗菌性能測試結(jié)果見表1及表2。
表1 含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的抗菌率

表2 同類抗菌劑的抗菌效果抑菌率的比較

由以上對比可以看出，該含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑2小時的抑菌效果與國外對比產(chǎn)品24小時的抑菌效果相當。
本發(fā)明的應用試驗表明該含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑加入瓷釉中經(jīng)1280℃燒成抗菌陶瓷，其陶瓷的抑菌率達90％以上；在無菌實驗室的全部內(nèi)墻及實驗柜內(nèi)壁用本發(fā)明的抗菌劑加入涂料中，粉刷后內(nèi)墻及實驗柜沒有霉菌發(fā)生。
綜上所述，本發(fā)明的功效有明顯的提升，具經(jīng)濟實用性，符合發(fā)明專利各要件，故依法提出發(fā)明專利申請。
權利要求
1.一種含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑，該無機抗菌劑是以羥基磷灰石為載體，其特征是該無機抗菌劑的主要原材料成分及用量為Ca(OH)260～70重量份； H3PO440～50重量份；AgNO31～3重量份；Zn(NO3)24～6重量份；輔料為氨水及鋅-鎂氧化物固溶體；該羥基磷灰石的化學分子式為Ca10(PO4)6(OH)2；該含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的化學組成為Ag-Zn-Ca10(PO4)6(OH)2。
2.一種含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的制造方法，其特征是，該制造方法的流程是(1)Ca(OH)2的溶解Ca(OH)2用無機酸調(diào)至全溶；(2)沉淀羥基磷灰石該Ca(OH)2溶液中加入H3PO4混合，在80～100℃條件下反應5～8小時生成羥基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2，其化學反應式如下上述反應過程中，由于Ca(OH)2的溶解必須在酸性條件下進行，而羥基磷灰石只有在強堿條件下才能單獨生成，因此反應過程中H3PO4用氨水將反應溶液調(diào)至pH＞10；(3)升溫攪拌反應完成后，升溫到80～120℃繼續(xù)攪拌，直至反應液的pH下降至中性(pH≈7)；(4)反應溶液檢查用AgNO3溶液檢查反應溶液中的磷酸根，反應溶液中不存在磷酸根時停止攪拌；(5)過濾、水洗、干燥當溫度降到常溫時進行過濾、水洗、干燥，生成納米級的羥基磷灰石粉(HA粉)；(6)離子交換制成抗菌劑將羥基磷灰石粉在AgNO3及Zn(NO3)2的水溶液中進行離子交換，離子交換時的條件是AgNO3的重量份為HA的1～3％，Zn(NO3)2的重量份為HA的4～6％，交換溫度為80～100℃，時間為12小時，生成含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑；(7)抗變色處理包括抗變色高溫處理及抗變色光屏蔽處理，其中，抗變色高溫處理是采用加熱1200℃高溫處理2小時；抗變色光屏蔽處理是采用一種氧化物固溶體作光屏蔽劑，對含Ag、Zn無機抗菌劑作抗變色光屏蔽處理，從而防止含Ag、Zn的無機抗菌劑在光照條件下的變色趨勢；(8)抗菌劑檢驗抗菌劑的抗菌性能檢測，主要通過對金黃色葡萄球菌及大腸桿菌的抑菌率來檢測抗菌性能，要求抑菌率之差＞26％；(9)無機抗菌劑成品通過上述工藝流程制作、檢驗的合格產(chǎn)品。
3.根據(jù)權利要求2所述的含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的制造方法，其特征是該納米級的羥基磷灰石粉末尺寸長度小于10nm，寬度≈30nm。
4.根據(jù)權利要求2所述的含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的制造方法，其特征是該氧化物固溶體為鋅-鎂氧化物固溶體。
5.根據(jù)權利要求2所述的含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑的制造方法，其特征是該用以過濾的濾布為1000～1200目。
全文摘要
一種含銀、鋅離子的羥基磷灰石無機抗菌劑，該無機抗菌劑是以羥基磷灰石為載體，其特征是該無機抗菌劑的主要原材料成分及用量為Ca(OH)
文檔編號A01N59/16GK1711847SQ20041004965
公開日2005年12月28日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權日2004年6月23日
發(fā)明者王巖, 楊淑琴 申請人:北京圣鑫澤房地產(chǎn)經(jīng)紀有限公司