专利名称：纳米抗菌处理方法
技术领域：
本发明涉及一种纳米抗菌处理方法，更具体是涉及用纳米抗菌颗粒对包括纤维织物、塑料制品、橡胶制品或陶瓷制品在内的待处理物体进行抗菌处理的方法。
背景技术：
已知，纳米抗菌颗粒能有效地破坏细菌的繁殖能力，从而达到抗菌的目的。人们已经将纳米抗菌颗粒应用到内衣、鞋垫、袜子、毛巾、地毯等用品中，使这些用品具有长效广谱抗菌功能。
CN1395828A揭示了一种纳米银抗菌微粒实地快速组装方法，将含有一定浓度Ag+的溶液喷洒/涂刷于实物表面，或浸泡实物，待其充分吸收后，采取光照或喷洒/涂刷还原剂使纳米银微粒组装到实物表面的微孔隙中，再将实物用水清洗干净，并晾干，实物表面便具有抗菌功能。
CN1631308A揭示了一种纳米材料抗菌防臭毛巾的生产方法，将主含纳米氧化锌、纳米二氧化钛或纳米氧化锌和纳米二氧化钛混合物的纳米抗菌材料，经过浸、轧、烘、焙工艺步骤或采用直接浸堆、喷涂的工艺，将纳米抗菌材料植人毛巾本体，使其毛巾具有抗菌防臭保健功能。
CN1376822A揭示了含纳米银颗粒抗菌活性碳纤维的制备方法，该方法包括以磷酸为活化剂制备基体活性碳纤维，再将上述基体活性碳纤维用水浸泡，洗去残余的酸，沥干水后，将纤维浸泡于含银离子浓度为0.001-1.0mg/L的溶液中，并置于振荡器中振荡4～24小时，活性碳纤维重量与银离子溶液体积的固液比为1∶1～1∶5，滤去溶液，洗涤，40～85℃低温下烘干，即制得所需的含纳米银颗粒抗菌活性碳纤维。
CN2453795Y揭示了一种广谱抗菌防霉地毯，通过在地毯的背面涂覆一含有表面及微孔中附有纳米级的银的抗菌防霉层，通过该抗菌防霉层对细菌、霉菌等起抑杀作用。
在上述专利或专利申请中，通过浸泡、喷洒或刷涂来实现纳米抗菌处理。这些方法需要的抗菌颗粒液体用量较大，从而使得纳米抗菌处理的成本较高。另一方面，通过浸泡、喷洒或刷涂方法得到的经纳米抗菌处理的物品中，纳米抗菌颗粒与物品表面的吸附力不强，容易在使用过程中(例如洗涤时)与物品表面脱离，从而造成经抗菌处理的物品的抗菌耐久性不强。
因此，本领域中迫切需要一种成本较低、能得到抗菌耐久性强的经处理物品的纳米抗菌处理方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本较低并且能得到抗菌耐久性强的经处理物品的纳米抗菌处理方法。
在本发明的一个方面，提供了一种纳米抗菌处理方法，该方法包括以下步骤a)提供包含纳米抗菌颗粒的分散液，b)使所述分散液以蒸气形式施加到待处理的物体上。
在本发明的一个优选例中，所述纳米抗菌颗粒是选自银、氧化锌中的一种或多种。
在本发明的一个优选例中，当所述纳米抗菌颗粒是银时，纳米银在所述分散液中的重量百分浓度为1-500ppm；当所述纳米抗菌颗粒是氧化锌时，氧化锌在所述分散液中的重量百分浓度为1000-3200ppm。
在本发明的一个优选例中，当所述纳米抗菌颗粒是银时，纳米银在所述分散液中的重量百分浓度为80-200ppm；当所述纳米抗菌颗粒是氧化锌时，氧化锌在所述分散液中的重量百分浓度为1500-2800ppm。
在本发明的一个优选例中，所述分散液是纳米抗菌颗粒分散在丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和水中得到的分散液。
在本发明的一个优选例中，所述待处理的物体是纤维织物、塑料制品、橡胶制品或陶瓷制品。
在本发明的一个优选例中，所述待处理的物体是选自服饰、口罩、毛巾、地毯、垫子、箱包、床上用品或收纳用品的纤维织物，选自餐具、炊具、洗漱用品的陶瓷制品和/或塑料制品，或者是选自玩具、家用品或办公用品的塑料制品和/或橡胶制品。
在本发明的一个优选例中，步骤(b)在100-250℃的温度下进行。
在本发明的一个优选例中，在步骤(b)中，使用静电产生器使所述分散液的蒸气施加到待处理的物体上。
在本发明的一个优选例中，在步骤(b)中，通过高效吸附工作平台使所述分散液的蒸气施加到待处理的物体上。
具体实施例方式
在本发明的纳米抗菌处理方法中，采用的纳米抗菌颗粒是本领域中已知的纳米抗菌颗粒，特别好的是选自银、氧化锌和二氧化钛中的一种或多种。所用纳米抗菌颗粒的粒径优选是在1-100nm的范围内。
采用的分散液是纳米抗菌颗粒分散在一定的分散剂中得到的分散液。本领域技术人员能够根据待处理物品的应用场合确定合适浓度的纳米抗菌颗粒分散液。
采用分散剂是常规已知的纳米抗菌颗粒的分散剂，例如可使用丙烯酸酯和水或者甲基丙烯酸酯和水。丙烯酸酯可以是丙烯酸C1-4酯，例如但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯等。甲基丙烯酸酯可以是甲基丙烯酸C1-4酯，例如但不限于甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等。
本发明的分散液也可以从市场上购得，例如购自台湾松星纳米科技公司的商品名为SSNA<t>WS-3000的纳米银浓缩分散液，以及台湾松星纳米科技公司的商品名为SSNZ<t>WS-2.5％的纳米氧化锌浓缩分散液。根据需要，可将上述购得的分散液与水混合。例如，SSNA<t>WS-3000的纳米银浓缩分散液与水以1∶14-40的比例混合，又如，SSNZ<t>WS-2.5％的纳米氧化锌浓缩分散液与水以1∶7-15的比例混合。
本领域技术人员能够容易地配制所需浓度的纳米抗菌颗粒分散液。
本发明的一个主要特点在于使纳米抗菌颗粒的分散液以蒸气形式施加到待处理的物体上。这一步骤可以通过多种方式来实现，例如但不限于将纳米抗菌颗粒的分散液置于容器中加热，使之产生蒸气；将纳米抗菌颗粒的分散液注入蒸气熨斗的注水盒中，在蒸气熨斗的熨烫操作过程中产生蒸气；将纳米抗菌颗粒的分散液喷洒在待处理物品的表面上，将待处理物品置于能使分散液转化为蒸气的温度下使分散液转化为蒸气。上述步骤通常在100-250℃的温度范围内进行。本领域技术人员能够根据待处理物品的具体材质和物理状态选择上述温度范围内的恰当温度。进行蒸气处理的时间通常为1秒至3分钟。本领域技术人员能够根据具体的处理方式选择合适的处理时间。
在本发明的一个更优选的方法中，通过使用静电产生器将纳米抗菌颗粒分散液的蒸气更好地吸附在待处理的物体上，从而进一步提高抗菌处理的效率。采用的静电产生器优选是能产生450-4500esu的静电。本领域技术人员能够根据具体情况选择适合大小的静电单位。
在本发明的另一个更优选的方法中，通过使用高效吸附工作平台使蒸气形式的所述分散液更好地吸附在待处理的物体上，从而进一步提高抗菌处理的效率，尤其是在对服饰、口罩、毛巾、毯子、垫子、床上用品或收纳用品等纤维织物进行抗菌处理的场合。优选的高效吸附工作平台是专业熨烫平台。
本发明纳米抗菌处理方法能广泛应用于各种物品，例如纤维织物、塑料制品、橡胶制品或陶瓷制品。其中，纤维织物可以是服饰、口罩、毛巾、地毯、垫子、箱包、床上用品、收纳用品等，塑料制品可以是餐具、炊具、洗漱用品、玩具、家用品或办公用品等，橡胶制品可以是玩具、家用品或办公用品等，陶瓷制品可以是餐具、炊具、洗漱用品等。
本发明的主要优点如下1.通过将纳米抗菌颗粒的分散液以蒸气形式施加到待处理的物体上，促使待处理物体在蒸气热度下张开其表面的毛细孔，这样纳米抗菌颗粒得以植入毛细孔内。当经过处理的物体回复到常温时，其毛细孔收缩，从而将纳米抗菌颗粒更牢固地包合在毛细孔内。这样，经处理物体的抗菌耐久性得到了提高。
2.本发明的处理方法由于采用蒸气形式将纳米抗菌颗粒的分散液施加到待处理的物体上，与现有技术中浸泡、喷洒或刷涂的方法相比，大大地节省了抗菌颗粒分散液的用量，从而降低了抗菌处理的成本。
3.本发明的处理方法可以与待处理物品的成品制造工艺相结合。例如，可以与衣服、床上用品的熨烫工艺相结合。又如，可以与地毯的固色工艺相结合。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
实施例1将松星纳米科技公司的商品名为SSNZ<t>WS-2.5％的含纳米氧化锌的丙烯酸酯分散液与超纯水1∶8的比例混合，得到含有2770ppm纳米氧化锌的抗菌处理用分散液。
将上述抗菌处理用分散液置于蒸锅中于100℃蒸煮，产生带有纳米氧化锌颗粒的蒸气。将待处理的陶瓷杯和塑料碗置于蒸气区域中，处理1分钟。然后，从蒸气区域中取出陶瓷杯和塑料碗，于常温静置，得到经纳米抗菌处理的陶瓷杯和塑料碗。
用透射电子显微镜(TEM)对经处理的陶瓷杯和塑料碗进行观察，结果表明，在陶瓷和塑料的微孔隙中分布有纳米氧化锌颗粒，纳米氧化锌颗粒的粒度在10nm-80nm的范围内。
实施例2将松星纳米科技公司的商品名为SSNA<t>WS-3000的含纳米银的丙烯酸酯分散液与超纯水1∶14的比例混合，得到含有200ppm纳米银的抗菌处理用分散液。
将上述抗菌处理用分散液喷洒在待处理的地毯上，将该地毯送入固色设备中，在220℃进行蒸气处理，同时使用日本德科技公司的WS-1550的静电产生器在地毯处理区域内产生1500esu的静电，使得含纳米银的蒸气吸附到地毯上。处理时间为6秒钟。由此得到经纳米抗菌处理的地毯。
用透射电子显微镜(TEM)对经处理的地毯进行观察，结果表明，在地毯纤维的微孔隙中分布有纳米银颗粒，纳米银颗粒的粒度在10-80nm的范围内。
实施例3将松星纳米科技公司的商品名为SSNA<t>WS-3000的含纳米银的丙烯酸酯分散液与超纯水1∶29的比例混合，得到含有100ppm纳米银的抗菌处理用分散液。
将上述抗菌处理用分散液注入蒸气熨斗的注水盒中，将待处理的床单放置在专业熨烫平台上，调节蒸气熨斗在150℃工作并产生蒸气，将含有纳米银颗粒的蒸气喷发在待处理床单上并进行熨烫，由此得到经纳米抗菌处理的床单。
用透射电子显微镜(TEM)对经处理的床单进行观察，结果表明，在床单纤维的微孔隙中分布有纳米银颗粒，纳米银颗粒的粒度在10-80nm的范围内。
本例中，处理10m2的床单使用了150cc的100ppm纳米银的抗菌处理用分散液。
比较例用喷雾器将实施例3中得到的含有100ppm纳米银的抗菌处理用分散液喷洒在待处理床单上，于50℃烘干，由此得到经纳米抗菌处理的床单。本比较例中，处理10m2的床单使用280cc的100ppm纳米银的抗菌处理用分散液。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种纳米抗菌处理方法，该方法包括以下步骤a)提供包含纳米抗菌颗粒的分散液，b)使所述分散液以蒸气形式施加到待处理的物体上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米抗菌颗粒是选自银、氧化锌中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述纳米抗菌颗粒是银时，纳米银在所述分散液中的重量百分浓度为1-500ppm；当所述纳米抗菌颗粒是氧化锌时，氧化锌在所述分散液中的重量百分浓度为1000-3200ppm。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述纳米抗菌颗粒是银时，纳米银在所述分散液中的重量百分浓度为80-200ppm；当所述纳米抗菌颗粒是氧化锌时，氧化锌在所述分散液中的重量百分浓度为1500-2800ppm。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分散液是纳米抗菌颗粒分散在丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和水中得到的分散液。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待处理的物体是纤维织物、塑料制品、橡胶制品或陶瓷制品。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待处理的物体是选自服饰、口罩、毛巾、地毯、垫子、箱包、床上用品或收纳用品的纤维织物，选自餐具、炊具、洗漱用品的陶瓷制品和/或塑料制品，或者是选自玩具、家用品或办公用品的塑料制品和/或橡胶制品。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)在100-250℃的温度下进行。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，使用静电产生器使所述分散液的蒸气施加到待处理的物体上。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，通过高效吸附工作平台使所述分散液的蒸气施加到待处理的物体上。
全文摘要
本发明提供一种纳米抗菌处理方法，该方法包括以下步骤a)提供包含纳米抗菌颗粒的分散液，b)使所述分散液以蒸气形式施加到待处理的物体上。本发明的纳米抗菌处理方法成本较低并且能得到抗菌耐久性强的经处理物品。
文档编号A61L101/02GK1985999SQ200510111638
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年12月19日
发明者邱汉培 申请人:上海乐华企业管理有限公司