长效杀菌消毒液及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于消杀剂制备技术领域，具体涉及长效杀菌消毒液及其制备方法和应用。


背景技术：

2.市场上现有的消毒液主要有非金属类和金属离子类两种，非金属类消毒液包括含氯类、过氧化物类、醛和酚类、醇类、含碘类、环氧乙烷类、季铵盐类、双胍类等。其中季铵盐类、双胍类属于低效消毒剂，且配伍影响因素多；氯类、过氧化物类、醛和酚类、环氧乙烷类消毒液对人体伤害较大，对一些材质表面具有腐蚀性和漂白性，应用局限性大。含碘类消毒剂颜色较深，一般只用于皮肤消毒。醇类消毒剂应用范围较广，但醇类极易挥发，时效性非常短。金属离子类一般为含银离子的消毒剂，一般用于水处理、织物后处理和一些特殊的场合，这类银离子杀菌剂在水份挥发后暴露在空气中容易老化变色，且无法附着在物体表面产生长效作用。因此有必要研究一种通用于各种公共场合和各种物体表面、长效的、可高效杀灭病菌的消毒液。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的不足，本发明提供了长效杀菌消毒液及其制备方法和应用，目的是为了解决现有毒液存在低效，对人体伤害较大，易挥发，时效性短以及无法附着在物体表面产生长效作用的技术问题。
4.本发明提供的长效杀菌消毒液，具体技术方案如下：
5.长效杀菌消毒液，按质量比计，包括如下组分：改性无机硅树脂2-10％、乙醇65-75％、助剂0.2-1％、银离子抗菌剂0.3-1.5％、复合抗菌纳米粉末0.2-1％和去离子水10-20％；
6.所述复合抗菌纳米粉末为氧化锌颗粒搭载纳米银粒子组成的微-纳结构，所述氧化锌颗粒为中心辐射的花状结构。本发明中乙醇为75％的乙醇，即常规消毒乙醇，75％的乙醇溶液作为起到快速杀菌效果，乙醇挥发后，通过树脂形成薄膜，薄膜中的复合纳米杀菌颗粒起长效的杀菌作用。薄膜中的银离子抗菌剂是短效和长效杀菌的增强剂，在短效期间，通过体系中自带的水产生银离子，快速杀菌，长效来看，在漆膜中通过环境中的水份，可释放银离子至薄膜表面，增强长效杀菌效果。
7.在某些实施方式中，所述改性无机硅树脂为纳米sio2溶胶与改性材料混合，所述纳米sio2溶胶占比为70-90％，所述改性材料为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、硅氮烷树脂中的一种或几种。
8.在某些实施方式中，所述助剂由润湿分散剂、防沉剂、增稠剂和消泡剂组成，所述润湿分散剂、所述防沉剂、所述增稠剂和所述消泡剂的质量比为2:4:2:2或1:1:4:4或3:3:2:2或3:3:3:1。润湿分散剂进一步降低消毒液表面张力，确保对纳米粉末以及各种基材充分的渗透润湿效果；防沉剂有利于提高消毒液的稳定性，保证状态的均匀一致；增稠剂可以
让消毒液在施工时保持均匀的厚度，不会产生流淌；消泡剂有利于减少本消毒液在搅拌、施工过程中产生的气泡。
9.进一步，所述银离子抗菌剂为含有单质银的水溶液，所述银离子浓度为20-70ppm，通过单质银中缓慢释放的银离子达到稳定持久的杀菌效果。
10.在某些实施方式中，还包括质量比0.5-3％的偶联剂。
11.进一步，所述偶联剂为kh550、kh560、kh570、改性γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、1,3缩水甘油醚氧基丙基(1,1,3,3-四甲基)四硅氧烷、四甲基(氢)二硅氧烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。
12.本发明提供了第二个技术方案，即长效杀菌消毒液的制备方法，用于上述消毒液的方法，包括如下步骤：
13.s1，在低转速搅拌下依次加入改性无机硅树脂、溶剂和助剂，并继续搅拌，获得混合体；
14.s2，提高至中转速，向步骤s1中的混合体中依次加入去离子水、银离子抗菌剂和复合抗菌纳米粉末，持续搅拌，获得混合液；
15.s3，将步骤s2中的混合液通过纳米砂磨机研磨，获得研磨物；
16.s4，将步骤s3中的研磨物经滤网过滤，获得长效杀菌消毒液。
17.在某些实施方式中，步骤s1中，所述低转速为200-400rpm，继续搅拌的时间为5min；
18.步骤s2中，所述中转速为500-800rpm，持续搅拌的时间为10min；
19.步骤s3中，所述研磨介质粒径为0.5mm，所述研磨时间为8h，所述研磨物的细度小于等于5微米；
20.步骤s4中，所述滤网为600目。
21.在某些实施方式中，步骤s4中，将步骤s3中的研磨物经滤网过滤，在使用时与偶联剂混合。
22.本发明提供了长效杀菌消毒液的应用，基于上述消毒液，将长效杀菌消毒液均匀喷在待消毒的空间或喷、涂在待施工物体表面。
23.本发明具有以下有益效果：本发明采用复合纳米杀菌纳米颗粒、银离子抗菌剂和75％的乙醇作为协同消杀抗菌组份，配合改性硅烷树脂作为成膜物质，使得该消毒液不但能在喷洒过程中拥有超过普通75％乙醇消毒液的强效消杀能力，还能在喷洒后形成一层完全透明的纳米级保护膜。本发明提供的长效杀菌消毒液适用于各种不同的用途和底材，如空间杀菌、表面杀菌，以及墙壁、织物、塑料、漆膜、金属等表面；无机抗菌成分，不析出有害有机物，耐老化耐高温，通过经口和经皮无毒测试和过敏性测试。抗菌组份在杀菌时起到催化剂的作用，自身基本不会消耗，理论上拥有和漆膜同样的长效抗菌寿命。本发明形成的保护膜即使在频繁触摸、擦洗的光滑部位，寿命也可达到6个月以上，在摩损、擦洗较少的区域，可维持高效杀病菌功能3-15年，且不影响原有表面外观，具有安全便捷、通用和长效的特性。
附图说明
24.图1是本发明提供的长效杀菌消毒液的制备方法的流程图；
25.图2是本发明实施例1-4中花状结构的氧化锌颗粒的电镜图。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1-2，对本发明进一步详细说明。
27.实施例1
28.本实施例提供的长效杀菌消毒液，按重量比计，包括的组分如表1所示。
29.实施例2
30.本实施例提供的长效杀菌消毒液，按重量比计，包括的组分如表1所示。
31.实施例3
32.本实施例提供的长效杀菌消毒液，按重量比计，包括的组分如表1所示。
33.实施例4
34.本实施例提供的长效杀菌消毒液，按重量比计，包括的组分如表1所示。
35.表1实施例1-4中长效杀菌消毒液的组分
36.组份名称(质量比)实施例1实施例2实施例3实施例4改性无机硅树脂2％10％8％8.5％乙醇75％65％72％75％助剂0.5％0.2％1％1％去离子水20％20％16.5％10％银离子抗菌剂1.5％0.8％0.3％1.5％复合抗菌纳米粉末0.5％1％0.2％1％偶联剂0.5％3％2％3％
37.其中，实施例1-4中，复合抗菌纳米粉末为氧化锌颗粒搭载纳米银粒子组成的微-纳结构，氧化锌颗粒为中心辐射的花状结构，单独的纳米针状或棒状氧化锌颗粒由于表面活性高，容易团聚，把针状结构氧化锌颗粒组合成花状结构即保持了纳米结构的活性，花状结构氧化锌颗粒(如图2所示)是几个微米大小的，空间位阻大，不易团聚，解决了表面活性和稳定性的矛盾。
38.实施例1中，助剂由润湿分散剂、防沉剂、增稠剂和消泡剂组成，润湿分散剂、防沉剂、增稠剂和消泡剂的质量比为2:4:2:2，改性无机硅树脂为纳米sio2溶胶为主，另外冷拼添加环氧树脂作为改性材料，纳米sio2溶胶占比为70％，银离子抗菌剂为含有单质银的水溶液，银离子浓度为70ppm。偶联剂为kh550。
39.实施例2中，助剂由润湿分散剂、防沉剂、增稠剂和消泡剂组成，润湿分散剂、防沉剂、增稠剂和消泡剂的质量比为1:1:4:4，改性无机硅树脂为纳米sio2溶胶为主，另外冷拼添加环氧树脂、丙烯酸树脂作为改性材料，纳米sio2溶胶占比为75％，银离子抗菌剂为含有单质银的水溶液，银离子浓度为50ppm。偶联剂为kh550和kh560。
40.实施例3中，助剂由润湿分散剂、防沉剂、增稠剂和消泡剂组成，润湿分散剂、防沉剂、增稠剂和消泡剂的质量比为3:3:2:2，改性无机硅树脂为纳米sio2溶胶为主，另外冷拼添加丙烯酸树脂作为改性材料，纳米sio2溶胶占比为90％，银离子抗菌剂为含有单质银的水溶液，银离子浓度为20ppm。偶联剂为改性γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷。
41.实施例4中，助剂由润湿分散剂、防沉剂、增稠剂和消泡剂组成，润湿分散剂、防沉剂、增稠剂和消泡剂的质量比为3:3:3:1，改性无机硅树脂为纳米sio2溶胶为主，另外冷拼添加聚酯树脂、硅氮烷树脂作为改性材料，纳米sio2溶胶占比为80％，银离子抗菌剂为含有单质银的水溶液，银离子浓度为40ppm。偶联剂为甲基三甲氧基硅烷。
42.实施例5
43.本实施例提供的长效杀菌消毒液的制备方法，用于制备实施例1的涂料的方法，包括如下步骤：
44.s1，在低转速(200rpm)搅拌下依次加入改性无机硅树脂、溶剂和助剂，并继续搅拌5min，获得混合体；
45.s2，提高至中转速(500rpm)，向步骤s1中的混合体中依次加入去离子水、银离子抗菌剂和复合抗菌纳米粉末，持续搅拌5min，获得混合液；
46.s3，将步骤s2中的混合液通过纳米砂磨机(研磨介质粒径为0.5mm)研磨8h，获得研磨物，所述研磨物的细度小于等于5微米；
47.s4，将步骤s3中的研磨物经600目滤网过滤，在施工时在使用时与偶联剂混合，获得长效杀菌消毒液。
48.实施例6
49.本实施例提供的长效杀菌消毒液的制备方法，用于制备实施例2的涂料的方法，包括如下步骤：
50.s1，在低转速(400rpm)搅拌下依次加入改性无机硅树脂、溶剂和助剂，并继续搅拌5min，获得混合体；
51.s2，提高至中转速(800rpm)，向步骤s1中的混合体中依次加入去离子水、银离子抗菌剂和复合抗菌纳米粉末，持续搅拌5min，获得混合液；
52.s3，将步骤s2中的混合液通过纳米砂磨机(研磨介质粒径为0.5mm)研磨8h，获得研磨物，所述研磨物的细度小于等于5微米；
53.s4，将步骤s3中的研磨物经600目滤网过滤，在施工时在使用时与偶联剂混合，获得长效杀菌消毒液。
54.实施例7
55.本实施例提供的长效杀菌消毒液的制备方法，用于制备实施例2的涂料的方法，包括如下步骤：
56.s1，在低转速(300rpm)搅拌下依次加入改性无机硅树脂、溶剂和助剂，并继续搅拌5min，获得混合体；
57.s2，提高至中转速(600rpm)，向步骤s1中的混合体中依次加入去离子水、银离子抗菌剂和复合抗菌纳米粉末，持续搅拌5min，获得混合液；
58.s3，将步骤s2中的混合液通过纳米砂磨机(研磨介质粒径为0.5mm)研磨8h，获得研磨物，所述研磨物的细度小于等于5微米；
59.s4，将步骤s3中的研磨物经600目滤网过滤，在施工时在使用时与偶联剂混合，获得长效杀菌消毒液。
60.实施例8
61.本实施例提供了长效杀菌消毒液的应用，将实施例1-4的长效杀菌消毒液均匀喷
在待消毒的空间或喷、涂在待施工物体表面，可使用各种施工方式进行应用，包括但不止于以下介绍的方式：
62.小型气雾罐：将本消毒液罐装在带有气压的压力罐中，使用时按压开关即可将雾液均匀喷在待消毒的空间和物体表面。
63.抹涂：将本消毒液罐装在普通瓶子，喷瓶或挤出瓶中，使用时将液体涂抹在待涂表面，使用干净的纸巾、海绵或无尘布摩擦均匀即可。或用本消毒液将纸巾、海绵或无尘布浸湿，在涂抹在待涂表面。
64.喷雾器喷涂：将本桶装消毒液倒入喷雾器中(如有背负式喷雾器、踏板式喷雾器、机动喷雾器等)，将雾液均匀喷在待消毒的空间和物体表面。
65.喷枪喷涂：将本桶装消毒液倒入喷枪料罐中，将雾液均匀喷在待消毒的空间和物体表面。
66.测试例1对本发明的长效杀菌消毒液进行新冠病毒杀灭测试
67.测试单位：中国科学院武汉病毒研究所
68.测试结论：经过4次重复试验，oup09涂敷纺织品对sars-cov-2病毒的灭活率＞99.99％
69.测试材质：oup09涂敷纺织品
70.测试结果如下表：
[0071][0072]
测试例2对本发明的长效杀菌消毒液进行流感病毒杀灭测试
[0073]
测试单位：广东省微生物分析检测中心，空气除病毒效果实验室
[0074]
测试材质：涂装杀菌杀病毒涂料的纸张和车内地毯在3m3空间中
[0075]
测试结论：纸张，1h杀灭率＝97.6％；2h杀灭率＝99.79％
[0076]
地毯，1h杀灭率＝99.99％；2h杀灭率＞99.99％
[0077]
检测方法：参照《消毒技术规范》2002年版-2.1.3
[0078]
测试项目：空气除病毒效果实验室试验
[0079]
测试结果如下表：
[0080][0081]
测试例3对本发明的长效杀菌消毒液进行漆膜在金属材质上的病毒杀灭测试
[0082]
测试单位：广东省微生物分析检测中心
[0083]
测试材质：涂装过杀菌杀病毒净化涂料涂的金属
[0084]
测试方法：gb/t 21866病毒灭活试验
[0085]
测试结论：h1n1流感病毒灭活率99.99％
[0086]
测试例4对本发明的长效杀菌消毒液进行漆膜在织物材质上的病毒杀灭测试
[0087]
测试单位：广东省微生物分析检测中心
[0088]
测试材质：涂装过杀菌杀病毒净化涂料涂的纺织物
[0089]
测试方法：iso18184：2014(e)纺织品抗病毒性能测试方法
[0090]
测试结论：h1n1流感病毒灭活率99.99％
[0091]
测试例5对本发明的长效杀菌消毒液进行去除甲醛在内的空气净化性能测试
[0092]
测试单位：国家建筑工程质量监督检验中心
[0093]
测试材质：液体涂料
[0094]
检测方法：jc/t 1074-2008
[0095]
《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》
[0096]
测试项目：甲醛净化性能
[0097]
测试结论：甲醛净化性能99.92％(要求≥75％)
[0098]
测试例6对本发明的长效杀菌消毒液进行霉菌杀灭测试
[0099]
测试单位：上海sgs通标标准技术服务(上海)有限公司
[0100]
测试材质：涂装过杀菌杀病毒净化涂料涂的金属
[0101]
测试方法：astmg 21-15合成高分子材料防霉性的测定
[0102]
测试结果如下表：
[0103][0104][0105]
测试例7对本发明的长效杀菌消毒液进行细菌杀灭测试
[0106]
测试单位：上海sgs通标标准技术服务(上海)有限公司
[0107]
测试材质：涂装过杀菌杀病毒净化涂料涂的金属
[0108]
测试方法：jis z 2801：2010抗菌加工制品-抗菌性试验方法和抗菌效果的测定
[0109]
测试结果如下表：
[0110]
检测菌种抗菌活性值杀灭率大肠杆菌atcc87396.2100％金黄色葡萄球菌atcc65385.0100％白色念珠菌atcc102312.3100％
[0111]
测试例8本发明的长效杀菌消毒液进行安全试验
[0112]
本发明的长效杀菌消毒液为水性涂料，不含voc，同时通过了上海sgs食品接触级卫生安全测试。
[0113]
本发明的长效杀菌消毒液由浙江省医学科学院进行经口和经皮无毒性试验，检测结论：雌性大鼠急性经口ld 50
值均大于5000mg/kg，根据gb30000.18-2013急性经口毒性分类标准，本发明的长效杀菌消毒液的大鼠急性经口毒性属分类5。
[0114]
雌雄性大鼠急性经皮ld
50
值均大于2000mg/kg，根据gb30000.18-2013急性经皮毒性分类标准，本发明的长效杀菌消毒液的大鼠急性经皮毒性属分类5。
[0115]
综上所述，本发明提供的长效杀菌消毒液，具有如下有益效果：
[0116]
1、对物体表面的消毒，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌的杀灭率不低于99.99％，对白色念珠菌、黑曲霉菌的杀灭率不低于99.9％。
[0117]
2、空间消毒：对空间中大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌的杀灭率不低于99.99％，对白色念珠菌、黑曲霉菌的杀灭率不低于99.9％。
[0118]
3、长效性：本消毒液喷洒或涂抹后产生的纳米级薄膜，其抗菌性和抗菌耐久型达到《gb/t 21866-2008》i级抗菌涂料要求，即抗菌性≥99％，抗菌耐久型≥95％；采用清洗液往复擦拭100次后，薄膜抗菌性≥99％。
[0119]
4、涂层透明，不改变原表面效果，消毒前后的色差δe≤0.7，光泽差异小于等于10％。
[0120]
5、安全性：按照《消毒技术规范2002版》，急性经口毒性试验为实际无毒级，ld50＞5000mg/kg。一次完整皮肤刺激试验皮肤刺激指数＜0.5，为无刺激。
[0121]
上述仅本发明较佳可行实施例，并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的技术人员，在本发明的实质范围内，所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。