專利名稱：一種埃洛石載銀抗菌劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機(jī)抗菌劑及其制備方法，尤其涉及一種無機(jī)載銀抗菌劑及其制 備方法。
背景技術(shù)：
抗菌劑是指一些微生物高度敏感、少量添加到材料中即可賦予材料抗微生物的化 學(xué)物質(zhì)，也就是說抗菌劑是能使細(xì)菌、真菌等微生物不能發(fā)育或能抑制微生物生長的物質(zhì)。 抗菌材料是指通過添加一定的抗菌物質(zhì)(抗菌劑)從而使材料具有抑制或殺滅其表面細(xì)菌 能力的一類新型功能材料。根據(jù)成分的不同，抗菌劑一般可分為無機(jī)和有機(jī)兩大類。有機(jī)抗菌劑包括苯酚類、 酚醚類、季銨鹽類、咪唑類、吡啶類、有機(jī)金屬類等，種類繁多，顏色穩(wěn)定性好，生產(chǎn)成本低 廉，殺菌速度快，抗菌效能高，但廣譜性差，分解產(chǎn)物有毒，耐熱性差，易產(chǎn)生耐藥性，無法滿 足塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、纖維等需熱加工的現(xiàn)代材料領(lǐng)域的使用要求，應(yīng)用范圍受到很大 限制。無機(jī)抗菌材料是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的一類抗菌材料，它具有許多優(yōu)點(diǎn)廣 譜抗菌；安全性高，毒性小，對皮膚粘膜無刺激性；耐熱性好；持續(xù)性強(qiáng)，具有良好的緩釋能 力，使用壽命長；抗菌效果強(qiáng)，其獨(dú)特的殺菌機(jī)理使細(xì)菌不易產(chǎn)生耐藥性；無揮發(fā)性，更符 合環(huán)保要求。因此，近年來，無機(jī)抗菌材料的發(fā)展十分迅速。無機(jī)抗菌劑主要包括金屬離子型和光催化型，其抗菌能力的高低不僅與抗菌劑本 身有關(guān)，載體的影響也非常重要，同一種抗菌劑離子在不同的載體里會(huì)表現(xiàn)出抗菌力的差 異?？咕鷦┹d體一般為多孔材料，其作用主要有(1)可以不同的方式吸附抗菌劑離子，成 為離子存在的骨架，實(shí)現(xiàn)抗菌劑離子在抗菌制品中的緩釋，從而延長抗菌劑使用壽命；(2) 可以提高抗菌劑的耐熱溫度，擴(kuò)大抗菌劑的使用范圍；(3)抗菌劑載體一般具有大的孔隙 率，這樣就擴(kuò)大了抗菌劑離子的接觸表面積，使抗菌劑的抗菌力大為增加。無機(jī)抗菌劑的載體種類有很多，大體可分為天然多孔礦物(如高嶺土、蒙脫石、硅 藻土、浮石等)和人工合成多孔材料(如介孔材料、泡沫材料、活性炭、碳納米管、硅膠、多孔 陶瓷等)。人工合成材料孔徑均勻可控，純度高，比表面積大，負(fù)載效果好，但往往都加工工 藝復(fù)雜，成本過高，難以大規(guī)模應(yīng)用。天然多孔材料來源廣泛，成本低廉，加工方便，目前關(guān) 于此方面的研究非?；钴S。但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高嶺土、蒙脫石等礦物孔徑太小，負(fù)載能力差，不利 于抗菌劑抗菌效果的發(fā)揮；而硅藻土、浮石等礦物孔徑又過大，負(fù)載的抗菌劑不牢固，緩釋 效果不好。近年來，納米技術(shù)的興起，為抗菌材料的發(fā)展開辟了新的思路。埃洛石就是一種 天然納米管狀硅酸鹽礦物，其微觀結(jié)構(gòu)多呈細(xì)長空心管狀，管長500 lOOOnm，內(nèi)徑10 20nm，外徑40 lOOnm。它具有類似于碳納米管的中空管狀結(jié)構(gòu)和高的比表面積，以及優(yōu)良 的化學(xué)及熱穩(wěn)定性和良好的生物相容性，另外在接近中性條件下(PH值=5 8)，埃洛石的 內(nèi)表面和外表面可以分別帶有兩種完全相反的電荷，使得埃洛石具有獨(dú)特的雙重吸附性， 非常適合于作為抗菌劑載體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種埃洛 石載銀抗菌劑及其制備方法，該方法制備得到的埃洛石載銀抗菌劑的抗菌效果強(qiáng)、緩釋性 好、性能穩(wěn)定、成本低廉。本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為 一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，它包括以下步驟
(1)埃洛石活化將純度不低于80wt%的埃洛石加入到1 5wt%的硝酸溶液中，常溫 下攪拌活化，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為5 10% ；
(2)干燥將活化后的埃洛石離心脫水，并干燥，得到活化干燥后的埃洛石；
(3)負(fù)載配制0.5 3wt%的硝酸銀溶液，用稀硝酸調(diào)節(jié)硝酸銀溶液的pH值為5 6， 加入活化干燥后的埃洛石，在40 60°C下攪拌0. 5 2h，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為 5 20% ；
(4)反應(yīng)完畢后，將產(chǎn)物離心過濾，并將濾餅洗滌，然后干燥，即得到埃洛石載銀抗菌劑。上述方案中，埃洛石的粒度為200 325目。這樣可以使得埃洛石的分散性好，有 利于負(fù)載；并且不會(huì)破壞埃洛石本身的納米管狀結(jié)構(gòu)。上述方案中，常溫下攪拌活化的時(shí)間為0. 5 lh。上述方案中，使用10wt%的稀硝酸調(diào)節(jié)硝酸銀溶液的PH值，可以有利于控制硝酸 銀溶液的PH值，不會(huì)使pH值波動(dòng)太大。上述方案中，在干燥步驟中，將活化后的埃洛石離心脫水后在95 100°C烘干，可 以避免產(chǎn)品結(jié)塊。上述方案中，濾餅用去離子水洗滌三次后，在95 100°C烘干。一種按照上述制備方法得到的埃洛石載銀抗菌劑。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)本制備方法簡單、生產(chǎn)成本低、負(fù)載效果好；
(2)本方法制備的埃洛石載銀抗菌劑的抗菌效果好，而且廣譜抗菌。它對金黃色葡萄球 菌的MIC彡250 μ g /ml，對大腸桿菌的MIC ^ 500 μ g /ml，均優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的800 μ g /ml ；
(3)本制備方法充分利用埃洛石的納米管道效應(yīng)，抗菌銀離子負(fù)載牢固，緩釋性好。實(shí) 驗(yàn)證明，本方法制備的埃洛石載銀抗菌劑經(jīng)三次攪拌水洗后，仍具有良好的抗菌能力；
(4)本方法制備的埃洛石載銀抗菌劑具有良好的耐熱性，將其在400°C時(shí)煅燒2h，抗菌 性能也基本不受影響。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其包括以下步驟
(1)埃洛石活化將純度約為80wt%的埃洛石加入到5wt%的硝酸溶液中，常溫下 攪拌活化，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為10%{即(埃洛石的質(zhì)量/稀硝酸溶液的質(zhì)量)X 100%= 10%}；
(2)干燥將活化后的埃洛石離心脫水，并干燥，得到活化干燥后的埃洛石；
(3)負(fù)載配制3wt%的硝酸銀溶液，用稀硝酸調(diào)節(jié)硝酸銀溶液的pH值為5，加入活化干 燥后的埃洛石，在40°C下攪拌2h，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為20% ；
(4)反應(yīng)完畢后，將產(chǎn)物離心過濾，并將濾餅洗滌，然后干燥，即得到埃洛石載銀廣譜抗 菌劑?；罨襟E主要是利用酸液溶解埃洛石的吸附孔洞中殘留的雜質(zhì)，增加埃洛石表面 反應(yīng)活性。該抗菌劑對金黃色葡萄球菌的MIC為125 μ g /ml，對大腸桿菌的MIC為250 μ g / ml，遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)要求的800μ g /ml，說明本發(fā)明抗菌效果強(qiáng)。本產(chǎn)品經(jīng)三次強(qiáng)烈攪拌水 洗后，其抗菌能力仍符合國家標(biāo)準(zhǔn)，說明本發(fā)明緩釋性好、性能穩(wěn)定。實(shí)施例2
一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其包括以下步驟
(1)埃洛石活化將純度約為80wt%，粒度為200目的埃洛石加入到5 wt%的硝酸溶液 中，常溫下攪拌活化0. 5h，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為10% ；
(2)干燥將活化后的埃洛石離心脫水，洗滌至中性，并于95°C烘干，得到活化干燥后 的埃洛石；
(3)負(fù)載用去離子水配制3wt%的硝酸銀溶液，用10wt%的稀硝酸調(diào)節(jié)硝酸銀溶液的 PH值為6左右，加入活化干燥后的埃洛石，在40°C下攪拌2h，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比 為 20% ；
(4)反應(yīng)完畢后，將產(chǎn)物離心過濾，并將濾餅用去離子水洗滌三次，然后在IOCTC烘干， 即得到埃洛石載銀廣譜抗菌劑。該抗菌劑對金黃色葡萄球菌的MIC為62. 5 μ g /ml，對大腸桿菌的MIC為125 μ g /ml，遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)要求的800yg /ml，說明本發(fā)明抗菌效果強(qiáng)。本產(chǎn)品經(jīng)三次強(qiáng)烈攪拌 水洗后，其抗菌能力仍符合國家標(biāo)準(zhǔn)，說明本發(fā)明緩釋性好、性能穩(wěn)定。實(shí)施例3
一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其包括以下步驟
(1)埃洛石活化將純度約為95wt%，粒度為250目的埃洛石加入到lwt%的硝酸溶液 中，常溫下攪拌活化lh，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為5% ；
(2)干燥將活化后的埃洛石離心脫水，洗滌至中性，并于100°C烘干，得到活化干燥后 的埃洛石；
(3)負(fù)載用去離子水配制0.5wt%的硝酸銀溶液，用10wt%的稀硝酸調(diào)節(jié)硝酸銀溶液 的PH值為6左右，加入活化干燥后的埃洛石，在60°C下攪拌0. 5h，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量 百分比為5%;
(4)反應(yīng)完畢后，將產(chǎn)物離心過濾，并將濾餅用去離子水洗滌三次，然后在95°C烘干，即 得到埃洛石載銀廣譜抗菌劑。該抗菌劑對金黃色葡萄球菌的MIC為125 μ g /ml，對大腸桿菌的MIC為250 μ g / ml，遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)要求的800μ g /ml，說明本發(fā)明抗菌效果強(qiáng)。本產(chǎn)品經(jīng)三次強(qiáng)烈攪拌水 洗后，其抗菌能力仍符合國家標(biāo)準(zhǔn)，說明本發(fā)明緩釋性好、性能穩(wěn)定。
實(shí)施例4
一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其包括以下步驟
(1)埃洛石活化將純度約為90wt%，粒度為325目的埃洛石加入到3wt%的硝酸溶液 中，常溫下攪拌活化lh，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為8% ；
(2)干燥將活化后的埃洛石離心脫水，洗滌至中性，并于95°C烘干，得到活化干燥后 的埃洛石；
(3)負(fù)載用去離子水配制1.5wt%的硝酸銀溶液，用10wt%的稀硝酸調(diào)節(jié)硝酸銀溶液 的PH值為6左右，加入活化干燥后的埃洛石，在50°C下攪拌lh，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百 分比為10% ；
(4)反應(yīng)完畢后，將產(chǎn)物離心過濾，并將濾餅用去離子水洗滌三次，然后在95°C烘干，即 得到埃洛石載銀廣譜抗菌劑。該抗菌劑對金黃色葡萄球菌的MIC為125 μ g /ml，對大腸桿菌的MIC為250 μ g / ml，遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)要求的800μ g /ml，說明本發(fā)明抗菌效果強(qiáng)。本產(chǎn)品經(jīng)三次強(qiáng)烈攪拌水 洗后，其抗菌能力仍符合國家標(biāo)準(zhǔn)，說明本發(fā)明緩釋性好、性能穩(wěn)定。實(shí)施例5
一種埃洛石載銀抗菌劑，其采用實(shí)施例1至實(shí)施例4中任一種方法制備而成。本發(fā)明所列舉的各原料的上下限、區(qū)間取值，以及工藝參數(shù)(如溫度、時(shí)間等)的上 下限、區(qū)間取值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其特征在于它包括以下步驟 (1)埃洛石活化將純度不低于80wt%的埃洛石加入到質(zhì)量百分比為1～5%的硝酸溶液中，常溫下攪拌活化，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為5～10%；(2)干燥將活化后的埃洛石離心脫水，并干燥，得到活化干燥后的埃洛石；(3)負(fù)載配制0.5～3wt%的硝酸銀溶液，用稀硝酸調(diào)節(jié)硝酸銀溶液的pH值為5～6，加入活化干燥后的埃洛石，在40～60℃下攪拌0.5～2h，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為5～20%；(4)反應(yīng)完畢后，將產(chǎn)物離心過濾，并將濾餅洗滌，然后干燥，即得到埃洛石載銀抗菌劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其特征在于埃洛石的粒 度為200 325目。
3.如權(quán)利要求1所述的一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其特征在于常溫下攪拌 活化的時(shí)間為0. 5 lh。
4.如權(quán)利要求1所述的一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其特征在于使用10wt% 的稀硝酸調(diào)節(jié)硝酸銀溶液的PH值。
5.如權(quán)利要求1所述的一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其特征在于在干燥步驟 中，活化后的埃洛石在95°C 100°C烘干。
6.如權(quán)利要求1所述的一種埃洛石載銀抗菌劑的制備方法，其特征在于濾餅用去離 子水洗滌三次后，在95 100°C烘干。
7.—種如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的制備方法得到的埃洛石載銀抗菌劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種埃洛石載銀抗菌劑及其制備方法。該制備方法包括以下步驟(1)埃洛石活化將純度不低于80wt%的埃洛石加入到1～5wt%的硝酸溶液中，常溫下攪拌活化，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為5～10%。(2)干燥將活化后的埃洛石離心脫水，并干燥，得到活化干燥后的埃洛石。(3)負(fù)載配制0.5～3wt%的硝酸銀溶液，用稀硝酸調(diào)節(jié)硝酸銀溶液的pH值為5～6，加入活化干燥后的埃洛石，在40～60℃下攪拌0.5～2h，反應(yīng)體系固液比按質(zhì)量百分比為5～20%。(4)反應(yīng)完畢后，將產(chǎn)物離心過濾，并將濾餅洗滌，然后干燥，得到埃洛石載銀抗菌劑。本制備方法簡單、生產(chǎn)成本低，負(fù)載效果好。由本制備方法得到的埃洛石載銀抗菌劑的抗菌效果好、廣譜抗菌、抗菌銀離子負(fù)載牢固、緩釋性好、具有良好的耐熱性。
文檔編號A01N59/16GK101983568SQ20101055915
公開日2011年3月9日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者嚴(yán)春杰, 韓利雄 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢);重慶國際復(fù)合材料有限公司