[发明专利]一种抗菌剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种抗菌剂的制备方法，该抗菌剂可用于抗菌塑料、抗菌涂料及其它抗菌材料。

背景技术

随着工业的迅猛发展，环境问题日益严峻，有害细菌的传播和蔓延更是严重威胁着人类的健康。1996年在日本发生了全国范围的病原性大肠菌O-157感染事件，曾一度引起全世界恐慌；2003年上半年的“非典”更是震惊了世界。据中国卫生部2010年统计，全国甲乙类传染病共报告发病3185932例，死亡14289人，报告发病数居前5位的病种依次为病毒性肝炎、肺结核、梅毒、细菌性和阿米巴性痢疾和淋病，占甲乙类传染病报告发病总数的95.0％；报告死亡数居前五位的病种依次为艾滋病、肺结核、狂犬病、病毒性肝炎和甲型H1N1流感，占甲乙类传染病报告死亡总数的96.5％。由此可见，细菌等致病的微生物早已成为人类健康的主要杀手之一。随着人类生活水平的提高，健康意识的逐渐增强，自然要求更加安全的生活环境。因此，研制和开发高效持久的抗菌剂，有效杀灭和抑制致病病毒和细菌成为我们迫切需要解决的问题。

目前主要应用的抗菌剂有无机、有机和天然三大类。有机抗菌剂具有见效快、杀菌能力强的特点，但易产生微生物耐(抗)药性，并存在作用期短、耐热性差以及产生二次污染等缺点；天然抗菌剂来自于天然提取物，如壳聚糖、日柏醇等，其主要抗菌机理被认为与有机季胺盐类似，但效果不如有机抗菌剂，且产品尚不成熟；相比有机和天然抗菌剂，无机抗菌剂应用最为广泛。无机抗菌剂的主要有效成分为银、铜、锌等金属离子，它们的使用安全性已有科学评价的结论，已获得美国FDA和EPA的准许，同时也为人类长期实践所检验。其中以银离子抗菌作用最强，基于银系抗菌粉体的抗菌剂在抗菌塑料、抗菌涂料等抗菌材料中应用最为广泛。银离子通常以硝酸银溶液的形式存在，广泛用作抗菌剂，但是银离子溶液在应用上有很大的局限性，因此开发含银系离子的固体抗菌剂已是市场的迫切需求。无机抗菌剂制备方法主要是通过物理吸附或离子交换，将银、铜、锌等金属离子附载于无机载体表面或者孔道内部，向外界环境缓慢释放金属离子，利用金属离子的抗菌作用，达到长时间、高效的抑菌效果。

无机抗菌剂所采用的无机载体主要包括硅酸盐类、磷酸盐类、可溶性玻璃类、硅胶、纳米无机化合物等。无机载体通常具有比表面积大、孔隙率高等特点，通过物理或化学方法固定抗菌活性金属离子，显著提高了银离子等抗菌活性金属离子的稳定性和抗菌性。例如，申请号为200810197610.X的中国专利，公开了一种抗菌塑料片状菜板及其制造方法。此专利所采用的抗菌剂无机载体是一种无机含银离子的硅酸盐，它能用于摄氏500度以上的加工温度且硅酸盐能够很好控制银离子的释放。专利号为03129255.0的中国专利，公开了一种光稳定的无机粉末载银长效抗菌粉及其制备方法。此专利所采用的载体即为5～500nm的TiO₂，SiO₂，ZnO，ZrO₂复合超细纳米无机氧化物粉末，且所制备的抗菌剂具有抗菌效果明显、持久，光稳定性和大气暴露稳定性等优点。

目前，无机抗菌剂的制备方法主要有离子交换法、物理吸附法及化学固定法等。例如，申请号为200610024773.9的中国专利，公开了一种新型的纳米介孔载银抗菌剂及其制备方法。该专利通过物理吸附等方法，将抗菌活性组分银分散吸附于具有有序介孔结构的无机氧化物二氧化硅、沸石、Al₂O₃等载体上，制得的抗菌剂具有规则的介孔结构、大比表面积和孔径分布均匀的特点，而且该抗菌剂对大肠杆菌的最小抑菌浓度大约在10～300ppm之间。专利号为200410016338.2的中国专利，公开了载纳米银抗菌粉体的制备方法。该专利也是采用超声震荡的方法使银离子均匀分散且物理吸附于超细载体表面，在表面助剂和水合肼水溶液的作用下最终获得含载纳米银粉体的抗菌剂。申请号为200410022677.1的中国专利，公开了一种无机抗菌剂及其应用。该专利采用天然磷灰石、或天然磷灰石与天然硅酸盐矿中的一种或两种以上混合而得的复合陶瓷为载体，以Ag、Cu、Zn等金属离子为抗菌有效成分，采用混合再经高温扩散和固相反应及混合方法，将有效抗菌金属离子负载在载体中而制作出高性能的无机抗菌剂。

银离子等抗菌活性金属离子在无机载体表面的分散程度直接决定了抗菌剂的抗菌效果，良好的分散性是抗菌剂优越抗菌性能的前提和保障。因此，如何提高抗菌活性金属离子在载体颗粒表面的分散，是有效提高抗菌剂抗菌性能，降低抗菌剂成本的重要方式。

发明内容