一種抗菌劑、其制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工材料領(lǐng)域，尤其涉及一種抗菌劑、其制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，塑料制品在日常生活中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。然而，塑料 制品在使用過(guò)程中容易受到細(xì)菌的污染，直接導(dǎo)致有害細(xì)菌的傳播和蔓延，不利于人們的 健康。抗菌劑作為一種添加劑，能夠有效抑制細(xì)菌的滋生。
[0003] 抗菌劑一般分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類。前者以銀、鋅、銅等為主原料，制成無(wú)機(jī)抗菌 劑，耐高溫性能好。后者以酯類、醇類、酚類為主要原料，耐高溫性較低，一般在200°C以下， 殺菌時(shí)間短，但在制品中偶有析出等現(xiàn)象?，F(xiàn)經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，銀、銅、鋅、鎳、鈷等金屬離子都 具有抗菌能力，但銅、鎳、鈷等金屬離子帶有顏色，將影響產(chǎn)品的美觀；鋅有一定的抗菌性， 但其抗菌強(qiáng)度僅為銀離子的1/1000。銀無(wú)毒、耐腐蝕、不燃燒，并且不會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥 性，其穩(wěn)定的化學(xué)性能以及較高的抗菌效率使得銀成為食品加工和醫(yī)療設(shè)備工業(yè)用塑料抗 菌劑的首選。銀基抗菌劑主要通過(guò)離子交換機(jī)理抗菌，銀以緩慢的速度釋放銀離子，銀離子 在微生物表面與鍵合點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)，從而組織微生物繁殖。
[0004] CN103524792A公開(kāi)了一種塑料抗菌劑，其各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為：氯化鋅 15-30份、沸石粉30-50份、貝殼粉25-50份、稀釋劑15-40份、偶聯(lián)劑5-20份。其中稀釋劑 為乙二醇、丙二醇中的一種或兩種；偶聯(lián)劑為氨基硅烷、乙烯基硅烷中的一種或兩種。目前 的抗菌劑應(yīng)用于塑料時(shí)的主要缺點(diǎn)為：（1)對(duì)人體、動(dòng)物和環(huán)境（包括生產(chǎn)過(guò)程和使用環(huán)境 中）存在一定的毒性；(2)與生產(chǎn)聚氨酯等塑料的原材料及其他添加劑不具有良好的相容 性和分散性；（3)應(yīng)用條件較復(fù)雜；(4)抗菌劑對(duì)塑料產(chǎn)品的性能或外觀產(chǎn)生消極的影響；
[5] 在加工過(guò)程熱穩(wěn)定性不好。
[0005] 很多無(wú)機(jī)化學(xué)品都有抗微生物破壞的能力，但很少適合用于塑料，添加到塑料中 的抗菌劑不僅需要滿足低成本的要求，而且要有極好的相容性，并能在加工過(guò)程中保持高 熱穩(wěn)定性。此外，抗菌劑還必須能夠迀移到塑料表面，阻止微生物生長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種抗菌劑、其制備方法及應(yīng)用，所述抗菌劑 制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，綜合兩類抗菌劑的優(yōu)點(diǎn)，抗菌效果明顯，能夠有效抑制微生物生 長(zhǎng)。
[0007] 為達(dá)此目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0008] -方面，本發(fā)明提供一種抗菌劑，所述抗菌劑主要由如下原料制備得到：
[0009] 氣化鋅 15-30 納米竹炭纖維 5-10 玻璃纖維 2-5 沸石粉 30 50 貝殼粉 25-50。
[0010] 所述氧化鋅例如可以是15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或 30〇
[0011] 所述納米竹炭纖維例如可以是5、6、7、8、9或10。
[0012] 所述玻璃纖維例如可以是2、3、4或5。
[0013] 所述沸石粉例如可以是30、31、32、33、35、36、38、40、42、43、45、46、48、49或50。
[0014] 所述貝殼粉例如可以是25、26、28、30、31、32、35、36、38、40、41、42、43、45、46、48 或50。
[0015] 本發(fā)明中，所述納米竹炭纖維可混紡，功能具有永久性，耐洗滌，產(chǎn)品使用一段時(shí) 間后，太陽(yáng)曬一曬即恢復(fù)如新，具有吸濕、保溫、防菌、抑菌和抗靜電的功能。
[0016] 優(yōu)選地，所述納米竹炭纖維的長(zhǎng)度為200_300nm，例如可以是200mm、201mm、 202mm、205mm、210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、260mm、270mm、280mm、290mm或300mm。[0017] 優(yōu)選地，所所述抗菌劑還包括稀釋劑、偶聯(lián)劑和穩(wěn)定劑。
[0018] 優(yōu)選地，所述稀釋劑、偶聯(lián)劑和穩(wěn)定劑占抗菌劑的重量份數(shù)為：
[0019] 稀釋劑 15-40
[0020] 偶聯(lián)劑 5-20
[0021]穩(wěn)定劑 5-10。
[0022] 優(yōu)選地，所述稀釋劑為乙二醇和/或丙二醇。
[0023] 優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為氣基硅烷和/或乙烯基硅烷。
[0024] 優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為納米二氧化鈦。
[0025] 本發(fā)明中，所述納米二氧化鈦無(wú)機(jī)成分，無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性，熱穩(wěn)定性與耐熱性 好，不燃燒，且自身為白色，優(yōu)選地，所述納米二氧化鈦的粒徑為20-100nm。
[0026] 優(yōu)選地，所述抗菌劑主要由如下原料制備得到：
[0027] 氯化鋅 丨8 26 納米竹炭纖維 5-10 玻璃纖維 2-5
[0028] 沸石粉 35-45 貝殼粉 30-45 稀釋劑 20-40: 偶聯(lián)劑 b18 穩(wěn)定劑 6-1(^
[0029] 第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的抗菌劑的制備方法，包括以下步 驟：
[0030] (1)按配方量將納米竹炭纖維、玻璃纖維、沸石粉和貝殼粉進(jìn)行混合，在65-70°C 下攪拌溶解4-6小時(shí)，然后過(guò)濾，固體產(chǎn)物用水洗滌后烘干待用；
[0031] (2)將步驟1烘干得到的固體產(chǎn)物加入到氯化鋅溶液中，在溫度為55-60°C、pH值 為6-8的條件下攪拌反應(yīng)3-5小時(shí)，再離心分離得固體產(chǎn)物，蒸餾水反復(fù)洗滌固體產(chǎn)物，在 100°C烘干，得到抗菌粉劑；
[0032] (3)先將稀釋劑、偶聯(lián)劑和穩(wěn)定劑按配方混合得到混合溶液，再將步驟3得到的抗 菌粉劑與上述得到的混合溶液混合，然后在高速混合機(jī)中攪拌20-30分鐘，得到所述的抗 菌劑。
[0033] 第三方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的抗菌劑在塑料領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0034] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：
[0035] (1)本發(fā)明的抗菌劑環(huán)保無(wú)污染，成本低，抗菌效果好，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄 球菌的抗菌率可以達(dá)到70%以上，而且抗菌時(shí)間持久，配合加入的納米竹炭纖維可以抗紫 外線，在日光的照射下也不會(huì)褪色，；
[0036] (2)本發(fā)明的抗菌面料中的納米二氧化鈦能夠與別的組分的完美結(jié)合，提高抗菌 劑的綜合性能，減少原料的用量，降低了成本，提高效益，也解決了環(huán)境污染等諸多問(wèn)題；
[0037] (3)本發(fā)明的制備方法工序簡(jiǎn)單，易操作，后處理方便，制備的抗菌劑適合于聚氨 酯等塑料生產(chǎn)上的應(yīng)用，解決了抗菌劑的抗菌性、加工過(guò)程熱穩(wěn)定性、性能與成本之間的均 衡，便于工業(yè)上推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明并非局限在實(shí)施例范圍內(nèi)。
[0039] 實(shí)施例1
[0040] -種抗菌劑，所述抗菌劑主要由如下原料制備得到：
[0041]