一种用于口罩抗菌的处理液及其制备方法与流程

文档序号:24369243发布日期:2021-03-23 11:03阅读:111来源:国知局
本发明涉及一种抗菌溶液,具体涉及一种用于口罩抗菌的处理液及其制备方法。
背景技术
:在生活中,充斥着各种有害细菌,给人们的健康带来威胁。随着人民生活水平的提高,健康和卫生越来越受到重视,抗菌材料及其制品日益引起人们的关注。近年来空气质量的不断变差,口罩不再是医务人员的专用品,也已成为人们出行时的常备物品。银在医学上是安全有效的抗菌杀菌物品,而采用纳米技术将银制成粒径在纳米尺度范围内的微小颗粒,使其具有超强的活性及组织渗透性,抗菌作用较普通银增强了数百倍。科研发现99%以上的有害菌都是单细胞体,而单细胞细菌必须依靠氧代谢酶的氧化作用来进行呼吸,纳米银接触到微生物细胞时,纳米银粒子会依附在细菌表面,经有效击穿细胞壁与细胞膜后,进入细菌体内。纳米银粒子与细菌蛋白酶中带负电荷的巯基发生反应,蛋白酶因巯基的丧失迅速失去活性变性,细菌无法呼吸、代谢及繁殖,直至死亡,达到灭菌效果。当菌体失去活性后,银离子又会从会从菌体中游离出来,重复进行杀菌活动。公布号为cn101223887a的发明专利,公开了一种纳米银抗菌溶液及其制备方法。该抗菌溶液为含有0.001~0.1mol/l的纳米金属银粒子及羟甲基壳聚糖的去离子水溶液,纳米金属银粒子的粒径最好为3~80nm。该抗菌溶液的制备方法为在含有0.001~0.1mol/l的纳米金属银粒子及羟甲基壳聚糖的去离子水溶液中加入2倍银离子摩尔浓度的水合肼还原剂,搅拌反应即得。用该抗菌溶液浸渍棉布,棉布烘干后及储存一年后均具有较好的抗菌效果,但该抗菌溶液在制备时需要用到有毒化合物水合肼,不够环保且对操作人员的健康存在隐患。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是提供一种用于口罩抗菌的处理液及其制备方法。该处理液以纳米银和纳米二氧化钛配伍作为抗菌活性剂,具有优良的抗菌和抗病毒效果,且制备方法环保。本发明所述的用于口罩抗菌的处理液,包括无水乙醇,还包括占无水乙醇重量0.0005~0.005%的纳米银粉、占无水乙醇重量0.0005~0.01%的纳米二氧化钛、占无水乙醇重量0.01~0.2%的二甲基硅油和占无水乙醇重量0.15~3%的表面活性剂;当表面活性剂为阴离子表面活性剂时,调节无水乙醇的ph值为2~4,当表面活性剂为阳离子表面活性剂时,调节无水乙醇的ph值为7.5~9.2。纳米二氧化钛具有即效抗菌效果,对枯草杆菌变种芽孢、绿脓杆菌、大肠杆菌、金色葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲霉的杀灭率均在98%以上,且具有在光照射情况下催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物和部分无机物、分解有机毒素防止二次污染的效果。本发明将纳米银与纳米二氧化钛进行特定用量的复合,两者之间协同作用,使所得抗菌液在抗杀菌方面具有相得益彰、无可比拟的优势,同时还具有一定的抗病毒效果。本发明所述技术方案中,由于在不同ph值的无水乙醇中,纳米银粉的表面电荷不同,在银粉表面带正电时易吸附阴离子,而银粉表面带负电时易吸附阳离子更有利于纳米银粉的分散。因此,当表面活性剂为阴离子表面活性剂时,需要用酸(现有常规的调ph值至酸性的酸)来调节无水乙醇的ph值,优选是用富马酸或柠檬酸调节无水乙醇的ph值为2.5~3.5;而当表面活性剂为阳离子表面活性剂时,需要用碱性物质(现有常规的调ph值至碱性的碱性物质)来调节无水乙醇的ph值,优选是用碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾调节无水乙醇的ph值为8~9。上述技术方案中,所述的阴离子表面活性剂优选为月桂基硫酸钠和/或二辛基琥珀酸磺酸钠。所述的阳离子表面活性剂具体优选为十六烷基三甲基溴化铵。上述技术方案中,所述纳米银粉的粒径优选为d50(中值粒径)为10~50nm且d100(粉体粒度的最大粒径)≤500nm。上述技术方案中,所述纳米二氧化钛的粒径优选为d50≤25nm且d100≤500nm,进一步优选为10~25nm。上述技术方案中,所述纳米银粉的用量优选是占无水乙醇重量的0.001~0.005%。上述技术方案中,所述纳米二氧化钛的用量优选是占无水乙醇重量的0.005~0.01%。上述技术方案中,所述二甲基硅油的用量优选是占无水乙醇重量的0.1~0.2%。上述技术方案中,所述表面活性剂的用量优选是占无水乙醇重量的0.2~2%。本发明还包括上述用于口罩抗菌的处理液的制备方法,具体包括以下步骤:1)按配方称取各组分,备用;2)取无水乙醇,根据所用表面活性剂的种类,将无水乙醇的ph值调至2~4或7.5~9.2,然后加入称取的表面活性剂,分散均匀,得到溶液a;3)向溶液a中加入称取的纳米二氧化钛和二甲基硅油,分散均匀,即得到所述的口罩抗菌的处理液。上述制备方法的步骤1)中,在称取纳米银粉这一组分时,首选液相法制备的原位分散好的一定浓度银含量的含银溶液(溶剂为无水乙醇,根据具体的浓度换算成相应的纳米银粉用量),避免了在制备高浓度纳米银溶液或干燥过程中的团聚和污染,同时也简化了工艺。当然也可以是选用常规物理法制备的纳米银颗粒。上述制备方法的步骤2)中,通常采用超声的形式来实现分散均匀,具体地,可以是在加入表面活性剂后,在功率为500~750w的超声波清洗器中超声分散30~60min,以实现无水乙醇和表面活性剂的分散均匀。在进行超声分散时的温度通常为20~50℃。上述制备方法的步骤3)中,通常采用高速剪切分散的形式来实现分散均匀,具体地,可以是在加入纳米二氧化钛和二甲基硅油后,在高速剪切分散机中以800~3000rpm的转速高速剪切分散40~60min,以实现溶液a和纳米二氧化钛以及二甲基硅油的分散均匀。本发明所述的处理液也可以适用于其它材料的浸渍以实现该材料的抗菌目的,但尤其适用于口罩、创可贴或其他敷贴纱布的抗菌处理,具体在应用时,可以将口罩的滤芯(或抗菌层)置于本发明所述的处理液中,浸渍2~5min,取出,干燥(通常在温度25~50℃)后即得。与现有技术相比,本发明将纳米银与纳米二氧化钛以特定用量进行复合使用,两者之间协同作用,使所得抗菌液在抑菌方面具有相得益彰、无可比拟的优势;而且本发明处理液的制备方法简单且环保。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明的内容,但本发明并不限于以下实施例。实施例11)称取10kg无水乙醇、原位分散好的占无水乙醇重量0.5%的浓度为1wt%的纳米银溶液(其中纳米银的粒径为d50为10~30nm,且d100≤50nm)、占无水乙醇重量0.005%的纳米二氧化钛(d50为10~20nm,d100≤50nm)、占无水乙醇重量0.2%的二甲基硅油和占无水乙醇重量1%的表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵),备用;2)用碳酸钠溶液(5wt%)调节无水乙醇的ph值至8.5,然后加入称取的表面活性剂,边加入边搅拌,所得溶液置于超声波清洗器,在45℃、超声功率为600w的条件下超声40min,得到溶液a;3)向溶液a中加入称取的纳米二氧化钛和二甲基硅油,所得混合液置于高速剪切分散机中,于800~1000rpm的转速条件下高速剪切分散50min,即得到所述的口罩抗菌的处理液。实施例21)称取10kg无水乙醇、占无水乙醇重量0.001%的纳米银粉(d50为30~50nm,d100≤100nm)、占无水乙醇重量0.01%的纳米二氧化钛((d50为20~25nm,d100≤50nm)、占无水乙醇重量0.05%的二甲基硅油和占无水乙醇重量2%的表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵),备用;2)用氢氧化钠水溶液(5wt%)调节无水乙醇的ph值至8.2,然后加入称取的表面活性剂,边加入边搅拌,所得溶液置于超声波清洗器,在30℃、超声功率为750w的条件下超声30min,得到溶液a;3)向溶液a中加入称取的纳米二氧化钛和二甲基硅油,所得混合液置于高速剪切分散机中,于1200rpm的转速条件下高速剪切分散60min,即得到所述的口罩抗菌的处理液。实施例31)称取10kg无水乙醇、原位分散好的占无水乙醇重量1%的浓度为1wt%的纳米银溶液(其中纳米银的粒径为d50为10~30nm,且d100≤50nm)、占无水乙醇重量0.003%的纳米二氧化钛(d50为10~15nm,d100≤50nm)、占无水乙醇重量0.01%的二甲基硅油和占无水乙醇重量1.5%的表面活性剂(月桂基硫酸钠),备用;2)用柠檬酸(2mol/l)调节无水乙醇的ph值至3.0,然后加入称取的表面活性剂,边加入边搅拌,所得溶液置于超声波清洗器,在50℃、超声功率为500w的条件下超声60min,得到溶液a;3)向溶液a中加入称取的纳米二氧化钛和二甲基硅油,所得混合液置于高速剪切分散机中,于2000rpm的转速条件下高速剪切分散40min,即得到所述的口罩抗菌的处理液。实施例41)称取10kg无水乙醇、占无水乙醇重量0.004%的纳米银粉(d50为30~40nm,d100≤100nm)、占无水乙醇重量0.0005%的纳米二氧化钛(d50为10~15nm,d100≤50nm)、占无水乙醇重量0.1%的二甲基硅油和占无水乙醇重量0.15%的表面活性剂(由月桂基硫酸钠和二辛基琥珀酸磺酸钠按1:1的重量比组成),备用;2)用富马酸(2mol/l)调节无水乙醇的ph值至3.2,然后加入称取的表面活性剂,边加入边搅拌,所得溶液置于超声波清洗器,在20℃、超声功率为600w的条件下超声60min,得到溶液a;3)向溶液a中加入称取的纳米二氧化钛和二甲基硅油,所得混合液置于高速剪切分散机中,于3000rpm的转速条件下高速剪切分散40min,即得到所述的口罩抗菌的处理液。得到抗菌处理液后,取4块纱布分别置于各实施例制得的处理液中浸渍3min后取出,干燥,对干燥后的纱布进行抗菌性定量测试。测试步骤为:1)截取尺寸30*30mm的纱布并进行消毒;2)接种一定数量a的测试菌群到无纺布上;3)48h后对残留菌群数量b进行计数统计;4)按下述公式计数抑菌率m,结果如下述表1所示。m=(a-b)÷a×100%表1:样品白色链球菌抑菌率/%金黄葡萄球菌/%大肠杆菌/%实施案例193.4999.69100实施案例291.7398.8699.98实施案例394.8199.93100实施案例493.5298.61100当前第1页12
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