专利名称：纳米银抗菌剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于抗菌剂技术领域，具体地说，涉及一种纳米银抗菌剂，本发明还涉及该纳米银抗菌剂的制备方法。
背景技术：
银在古代便被用来治疗刀伤剑伤，《本草纲目》对银的杀菌功能已有记载；《基础化学元素》也对银的杀菌功能进行了描述银作为杀菌剂具有奇特功效，I %硝酸银溶液是治疗眼结膜炎的常用药。金属银具有强烈的杀菌作用。纳米银(Nano Silver)是指利用前沿纳米技术将银纳米化,将粒径做到纳米级的金属银单质。纳米银粒径小于IOOnm,—般在25-50nm之间,纳米技术出现,使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃，极少的纳米银可产生强大的杀菌作用，可在数分钟内杀死650多种细菌，广谱杀菌耐药性小，能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复，毒性反应小，对皮肤也未发现任何刺激反应，这给广泛应用纳米银来抗菌开辟了广阔的前景，是新一代的天然抗菌剂，纳米银杀菌具有广谱抗菌、渗透性强、强效杀菌、抗菌持久、耐洗性、重复性、安全无毒和无耐药性的特点。纳米银抗菌微粉对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性。动物试验表明，这种纳米银抗菌微粉即使用量达到标准剂量的几千倍，受试动物也无中毒表现。同时，它对受损上皮细胞还具有促进修复作用。值得一提的是，该产品遇水抗菌效果愈发增强，更利于疾病的治疗。在医学上，O. 5%的硝酸银是治疗烧伤和创伤的标准溶液；10-20%的硝酸银溶液涂抹，可以用于治疗宫颈糜烂。除此之外，这种纳米银抗菌微粉还可广泛应用于环境保护、纺织服饰、水果保鲜、食品卫生等领域。中国发明专利01110767《防聚集广谱抗菌纳米银微粉及产业化制作工艺》公开了一种防聚集广谱抗菌纳米银微粉及产业化制作工艺，将纳米银微粉牢固的吸附在一些天然多空隙植物材料上。中国发明专利02138891以藻类的空腔或空胞来吸附纳米银微粉。这两个专利都是以多孔材料为载体制备纳米银颗粒体，均没有解决抗菌剂使用过程中的涂敷问题。中国专利CN1277476C公开了一种用水溶性高聚物为稳定剂，用水溶性还原剂还原硝酸银得到纳米银的方法，这种方法制备过程需要发生化学变化，银离子的还原较难控制，硝酸银和水溶性还原剂的用量需要精确控制，不利于大规模的工业化生产。中国专利CN101171929A于2008年05月07日公开了一种纳米银抗菌剂的制备方法，取蒸馏水或去离子水，加入纳米二氧化硅载体，聚乙烯吡咯烷酮拌混合均匀；再加入硝酸银，硼氢化钠还原剂，经搅拌、分散，充分反应制得纳米银抗菌剂无色透明溶液，瓶装密封包装。该发明只是采用了硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮、硼氢化钠等物质混合搅拌分散，该方法制取出来的纳米银溶液中含有大量的硝酸根离子等有害物质
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提出一种对物体附着力强、成膜性好、抗摩擦性好和抗菌作用长的纳米银抗菌剂。本发明要解决的另一个技术问题提供一种纳米银抗菌剂的制备方法，该方法可操作性强，可以用简单的方法制备纳米银抗菌剂。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案如下纳米银抗菌剂，其组成及重量百分比为纳米银颗粒O. 002 % -O. 03wt%,增溶剂O. 2% _5wt%，水溶性聚合物3% -30wt%，增塑剂O. I % _5wt%，加工改性剂(ACR) 2 % -20wt%，溶剂 5% _30wt%，成膜助剂 O. 5 % -IOwt %，香精 0% -Iwt %，色素0% -O. 05wt%，余量为蒸馏水或去离子水；所述纳米银颗粒的粒径为1-100纳米，所述纳米银颗粒浓度为20-300ppm。其中，所述增溶剂为壬基酚聚氧乙烯(10)醚和辛基酚聚氧乙烯(10)醚中的一种或两种。所述水溶性聚合物为水溶性天然树脂、水溶性天然树胶、果胶、羧丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和水溶性合成树脂中的一种或几种。所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二乙酯中的一种或两种。所述加工改性剂(ACR)为用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体共聚合成的丙烯酸树脂。所述溶剂为丙酮、乙醇和乙醚中的一种或几种。所述成膜助剂为二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、乙二醇单乙醚和乙二醇单丁醚中的一种或几种。所述香精为柠檬油、茉莉油、玫瑰油、留兰香油中的一种或几种。所述色素为桅子黄色素、姜黄色素、红花黄色素、柑橘黄色素、叶黄素、核黄素、辣椒红色素、红曲红色素、胭脂树橙色素和桅子蓝色素中的一种或几种。纳米银抗菌剂的制备方法，包括以下步骤a.将所述纳米银颗粒加入所述蒸馏水或去离子水中，然后加入所述增溶剂和水溶性聚合物，在常温下，以100-1000转/min速度搅拌10-60分钟，制成A液；b.将所述增塑剂和加工改性剂(ACR)加入所述溶剂中，在常温下，以100-1000转/min速度搅拌10-60分钟，然后加入所述成膜助剂，以100-1000转/min速度搅拌10-60分钟，制成B液；c.将A液加入B液，然后加入所述香精和色素，在常温下，以100-1000转/min速度搅拌10-60分钟，制得纳米银抗菌剂。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是本发明包含纳米银颗粒，与传统抗菌剂相比具有比表面积大的特点，可以减少用量；纳米粒子的表面原子数量大大多于传统粒子，表面原子由于缺少邻近的配位原子而具备很高能量，可增强抗菌剂与细菌的亲和力，提高杀菌的效率；纳米银杀菌还具有广谱抗菌、渗透性强、强效杀菌、抗菌持久、耐洗性、重复性、安全无毒和无耐药性的特点。本发明解决了纳米银在实际操作时的固定问题，聚合物的成膜作用可以使纳米银长期、稳定地固定在物体表面，从而使纳米银真正达到长期、持续的杀菌效果。本发明包含增溶剂，所述增溶剂为壬基酚聚氧乙烯(10)醚和辛基酚聚氧乙烯(10)醚中的一种或两种；壬基酚聚氧乙烯(10)醚和辛基酚聚氧乙烯(10)醚良好的乳化性能，具有增溶能力，可增加本制剂的互溶性，防止本制剂发生沉淀和分层效应，使纳米银颗粒分散的更均匀。所述水溶性聚合物为水溶性天然树脂、水溶性天然树胶、果胶、羧丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和水溶性合成树脂中的一种或几种；具有分散、增稠和成膜的作用，防止纳米银颗粒发生团聚效应。所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二乙酯中的一种或两种；具有良好的成膜性、粘着性和防水性，可以在物体表面形成一层膜，起到覆盖物体的作用。 所述加工改性剂(ACR)为用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体共聚合成的丙烯酸树脂；能够增加纳米银抗菌剂成膜后表面光泽度和耐摩擦、耐老化性能。所述成膜助剂为二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、乙二醇单乙醚和乙二醇单丁醚中的一种或几种，使纳米银抗菌剂产品易于流动，易于涂刷。通过添加适量的香精，可以有效改善环境空气质量，提升环境的舒适性。通过添加适量的色素，可以改变环境的色彩，满足人们的视觉需求。还可以作为喷涂杀菌剂的标志，增加了喷涂纳米银抗菌剂物体的安全性。
具体实施例方式下面的实施例对本发明做进一步说明，其目的是能更好理解本发明的内容。但是实施例不以任何方式限制本发明的范围。本专业领域的技术人员在本发明权力要求范围内做出的改进和调整也应属于本发明的权利和保护范围实施例I将粒径Inm的纳米银颗粒O. 002Kg加入62. 198Kg蒸馏水中，然后加入O. 2Kg壬基酚聚氧乙烯(10)醚和30Kg水溶性天然树脂，在常温下，以1000转/min速度搅拌10分钟，制成A液。将O. IKg邻苯二甲酸二甲酯和2Kg丙烯酸树脂加入5Kg丙酮中，以1000转/min速度搅拌10分钟；然后加入O. 5Kg 二甘醇单甲醚，在常温下，以1000转/min速度搅拌10分钟，制成B液。将A液加入B液，在常温下，以1000转/min速度搅拌10分钟，制得纳米银抗菌剂。实施例2将粒径20nm的纳米银颗粒O. 006Kg加入41. 889Kg蒸馏水中，然后加入O. 5Kg壬基酚聚氧乙烯(10)醚和20Kg果胶，在常温下，以700转/min速度搅拌20分钟，制成A液。将O. 5Kg邻苯二甲酸二甲酯和5Kg丙烯酸树脂加入30Kg乙醇中，以700转/min速度搅拌20分钟；然后加入2Kg 二甘醇单丁醚，在常温下，以700转/min速度搅拌20分钟，制成B液。将A液加入B液，加入O. IKg柠檬油，再加入O. 005Kg桅子黄色素和姜黄色素，在常温下，以700转/min速度搅拌20分钟，制得纳米银抗菌剂。实施例3将粒径40nm的纳米银颗粒O. OlKg加入47. 38Kg蒸馏水中，然后加入IKg辛基酚聚氧乙烯(10)醚和IOKg羧甲基纤维素，在常温下，以500转/min速度搅拌30分钟，制成A液。将IKg邻苯二甲酸二乙酯和IOKg丙烯酸树脂加入20Kg乙醚中，以700转/min速度搅拌20分钟；然后加入IOKg乙二醇单乙醚，在常温下，以500转/min速度搅拌30分钟，制成B液。将A液加入B液，加入O. 6Kg茉莉油，再加入O. OlKg红花黄色素和柑橘黄色素，在常温下，以500转/min速度搅拌30分钟，制得纳米银抗菌剂。实施例4 将粒径60nm的纳米银颗粒O. 02Kg加入38. 15Kg蒸馏水中，然后加入3Kg辛基酚聚氧乙烯(10)醚和7Kg聚乙烯醇，在常温下，以300转/min速度搅拌40分钟，制成A液。将3Kg邻苯二甲酸二乙酯和15Kg丙烯酸树脂加入25Kg丙酮和乙醇中，以300转/min速度搅拌40分钟；然后加入8Kg乙二醇单丁醚,在常温下，以300转/min速度搅拌40分钟，制成B液。将A液加入B液，加入O. 8Kg玫瑰油，再加入O. 03Kg叶黄素和核黄素，在常温下，以300转/min速度搅拌40分钟，制得纳米银抗菌剂。实施例5将粒径IOOnm的纳米银颗粒O. 03Kg加入50. 92Kg蒸馏水中，然后加入5Kg壬基酚聚氧乙烯(10)醚和辛基酚聚氧乙烯(10)醚的混合物，再加入3Kg聚乙烯吡咯烷酮，在常温下，以100转/min速度搅拌60分钟,制成A液。将5Kg邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二乙酯，和20Kg丙烯酸树脂加入IOKg乙醇和乙醚中，以100转/min速度搅拌60分钟；然后加入5Kg 二甘醇单甲醚和二甘醇单丁醚，在常温下，以100转/min速度搅拌60分钟，制成B液。将A液加入B液，加入IKg留兰香油，再加入O. 05Kg辣椒红色素、红曲红色素，在常温下，以100转/min速度搅拌60分钟，制得纳米银抗菌剂。
权利要求
1.纳米银抗菌剂，其特征在于，其组成及重量百分比为 纳米银颗粒O. 002% -O. 03wt%, 增溶剂O. 2% -5wt% 水溶性聚合物3% -30wt% 增塑剂O. 1% -5wt% 加工改性剂(ACR) 2% -20wt% 溶剂 5% -30wt% 成膜助剂O. 5% -IOwt% 香精 0% -Iwt % 色素 0% -O. 05wt% 余量为蒸馏水或去离子水； 所述纳米银颗粒的粒径为1-100纳米，所述纳米银颗粒浓度为20-300ppm。
2.根据权利要求I所述的纳米银抗菌剂，其特征在于所述增溶剂为壬基酚聚氧乙烯(10)醚和辛基酚聚氧乙烯(10)醚中的一种或两种.
3.根据权利要求I所述的纳米银抗菌剂，其特征在于所述水溶性聚合物为水溶性天然树脂、水溶性天然树胶、果胶、羧丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和水溶性合成树脂中的一种或几种。
4.根据权利要求I所述的纳米银抗菌剂，其特征在于所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二乙酯中的一种或两种。
5.根据权利要求I所述的纳米银抗菌剂，其特征在于所述加工改性剂(ACR)为用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体共聚合成的丙烯酸树脂。
6.根据权利要求I所述的纳米银抗菌剂，其特征在于所述溶剂为丙酮、乙醇和乙醚中的一种或几种。
7.根据权利要求I所述的纳米银抗菌剂，其特征在于所述成膜助剂为二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、乙二醇单乙醚和乙二醇单丁醚中的一种或几种。
8.根据权利要求I所述的纳米银抗菌剂，其特征在于所述香精为柠檬油、茉莉油、玫瑰油、留兰香油中的一种或几种。
9.根据权利要求I所述的纳米银抗菌剂，其特征在于所述色素为桅子黄色素、姜黄色素、红花黄色素、柑橘黄色素、叶黄素、核黄素、辣椒红色素、红曲红色素、胭脂树橙色素和桅子蓝色素中的一种或几种。
10.根据权利要求I至9任一项所述的纳米银抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 a.将所述纳米银颗粒加入所述蒸馏水或去离子水中，然后加入所述增溶剂和水溶性聚合物，在常温下，以100-1000转/min速度搅拌10-60分钟，制成A液； b.将所述增塑剂和加工改性剂(ACR)加入所述溶剂中，在常温下，以100-1000转/min速度搅拌10-60分钟，然后加入所述成膜助剂，以100-1000转/min速度搅拌10-60分钟，制成B液； c.将A液加入B液，然后加入所述香精和色素，在常温下，以100-1000转/min速度搅拌10-60分钟，制得纳米银抗菌剂。
全文摘要
本发明公开了纳米银抗菌剂，其组成为纳米银颗粒、增溶剂、水溶性聚合物、增塑剂、加工改性剂、溶剂、成膜助剂、香精、色素、蒸馏水或去离子水；还公开了纳米银抗菌剂制备方法将纳米银颗粒加入蒸馏水或去离子水中，然后加入增溶剂和水溶性聚合物，搅拌，制成A液；将增塑剂和加工改性剂(ACR)加入溶剂中，搅拌，加入成膜助剂，搅拌，制成B液；将A液加入B液，然后加入香精和色素，搅拌，制得纳米银抗菌剂。本发明提供的纳米银抗菌剂对物体附着力强、成膜性好、抗摩擦性好和抗菌作用长；制备方法简单，可操作性强。
文档编号A01N59/16GK102613243SQ201210062109
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者宋信宇 申请人:宋信宇