专利名称：蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料及制造方法
蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料及制造方法技术领域；本发明涉及蓄光-自发光材料和具有抗菌活性阳 离子金属氧化物纳米材料。
技术背景^中国专利02809128. 0《高蓄光发光材料及其制造方法》公 开了在透明性母材中混合蓄光发光性颜料成分固化而成的蓄光 发光材料，透明性母材的粘度是lPa s以上(20"C)，透明性母 材的比例是7 ~ 95重量％ ，考虑成型体的组织状态与发光性能的 关系，使得在规定的辉度下维持更长时间的发光，从而提高发光 性能。中国专利200680000645.9《具有抗菌和抗病毒活性的功 能性纳米材料》公开了含有金属氧化物和与之结合的抗菌活性阳 离子金属的纳米材料，包括胶体硅，Ti02， ZnO， Si02， Sn02， Z r02，和能够结合具有抗菌活性金属粒子官能团，包括硼酸 根(-B (OH) 2)、磷酸根(-P03 (OH) 2)或雍基("C00H)官能 团。中国专利02809128. 0《高蓄光发光材料及其制造方法》公 开了在透明性母材中混合蓄光发光性颜料成分固化而成的蓄光 发光材料可以维持更长时间的发光，提高发光性能的作用，没有 提出在透明性母材中同时使用蓄光发光性材料和抗菌活性阳离子金属氧化物纳米材料，通过蓄光发光性材料的光^JL提高抗菌 活性阳离子金属纳米材料的效能的方案。也没有提出透明材料采 用热熔胶方案。
中国专利200680000645. 9《具有抗菌和抗病毒活性的功 能性纳米材料》公开了含有金属氧化物和与之结合的抗菌活性阳 离子金属的纳米材料具有抗菌和抗病毒活性的功能，没有提出通 过光激发提高抗菌活性阳离子金属纳米材料的效能的方案。
具体实施方案
本发明的目的是；1、通过在透明材料中混入蓄光-自发光材 料，提高蓄光-自发光材料的发光性能和强度，延长蓄光-自发光 材料发光时间，通过蓄光-自发光材料的余辉发光激发抗菌活性 阳离子金属氧化物纳米材料的活性，提高抗菌活性阳离子金属氧 化物纳米材料的灭菌和抗病毒效能。2、通过在透明材料中混入 蓄光-自发光材料，防止蓄光-自发光材料与水接触降低蓄光-自 发光材料效能和使用寿命。3、用可控电光源特定波长进行照射， 提高抗菌活性阳离子金属氧化物纳米材料的灭菌和抗病毒效能。 4、用可控电光源特定波长进行照射，使蓄光-自发光材料余辉发 光也具有灭菌功能。5、通过在抗菌和抗病毒活性纳米材料表面 混合抗菌和抗病毒阳离子表面活性剂，提高抗菌活性阳离子金属 氧化物纳米材料的灭菌和抗病毒效能。6、透明材料采用热熔胶。 7、抗菌活性阳离子金属氧化物纳米材料用UV光固化胶粘在透明 材料表面。本发明提出的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料包括蓄 光-自发光材料，透明材料，抗菌和抗病毒活性材料，附料，在 透明材料中混入蓄光-自发光材料和抗菌和抗病毒活性材料，抗 菌和抗病毒活性纳米材料镶嵌在透明材料外表面或用胶粘在透 明材料外表面。
抗菌和抗病毒活性材料包括纳米Ag颗粒，纳米Ti02颗粒， 纳米ZnO颗粒，纳米Si02颗粒，纳米Sn02顆粒，纳米Zr02颗粒， 纳米Cu颗粒，纳米Cu02顆粒，纳米裤酸锆钠颗粒。
蓄光-自发光材料包括平均粒径0. 1-2000 ji m的稀土铝酸 盐蓄光-自发光颗粒，如发光颜色为蓝紫色的铕、钕激活 CaA1204:Eu， Nb顆粒，蓝绿色的铕、镝激活Sr4A114025: Eu， Dy 颗粒，黄绿色的铕、镝激活SrA1204:Eu， Dy顆粒。稀土硅酸盐 蓄光-自发光颗粒，如铕、镝激活的焦硅酸盐蓝色发光颗粒， 铕、钕激活的铝酸盐蓝色发光颗粒，镁激活的的正硅酸盐白色发 光颗粒。硫化物蓄光-自发光型发光颗粒，如黄绿色的ZnS:Cu 系列颗粒，蓝色的CaS:Bi系列颗粒，红色的CaS:Eu系列颗粒。
为提高抗菌活性阳离子金属氧化物纳米材料的灭菌和抗病 毒效能，抗菌和抗病毒活性纳米材料表面混合抗菌和抗病毒阳离 子表面活性剂，包括胺盐，季铵盐，优选十二烷基节基氯化 铵和十二烷基爷基溴化铵。
透明材料包括透明树脂，玻璃，胶，透明树脂包括下列树 脂EVA有,脂膜，PA有机树脂膜，PVB有;^N"脂膜，PES有,脂膜，HDPE有机树脂膜，LDPE有肖脂膜，TPU有;Wt脂 膜，EAA有机树脂膜，AMA有机树脂膜，PP有机树脂，PVDF热熔 氟树脂，PMMA极其改性树脂，丙烯酸树脂有;M^脂，石油有机 树脂，紫外光固化树脂，有机硅系树脂，不饱和聚脂系树脂，环 氧系树脂。氟系改性树脂具有不粘污物的特性，适宜对气体或流 体进行灭菌使用。胶包括热熔胶和UV光固化胶。
对气体或流体进行灭菌，透明材料制造成多孔材料或网状材 料，抗菌和抗病毒活性纳米材^L嵌或粘接在透明材料表面，当 气体或流体通过多孔材料或网状材料时，镶嵌或用胶粘接在透明 材料表面的抗菌和抗病毒活性纳米材料对气体或流体中的病菌 进行有效消毒。网状材料可以是一层或多层。
蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料可以制造成多层结构， 如上层是抗菌和抗病毒活性灭菌材料，灭菌材料下层是透明材 料，透明材料下层是蓄光-自发光材料，蓄光-自发光材料下层是 基层。
蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料可以制造成颗粒结构， 蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料芯部是蓄光-自发光材料，蓄 光-自发光材料外是透明材料，透明材料外表面镶嵌抗菌和抗病 毒活性纳米材料。
为提高蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料效能，透明材料 内设电光源或透明材料外设电光源，如特定波长254咖短波灭 菌紫外线光源和特定波长185mn短波灭菌紫外线光源。电光源与蓄光-自发光材料的结合，可以有效的降低电光源的使用量，提 高电光源的使用寿命，人为控制灭寧强度和效能。
用电光源特定波长光线对包含在石英透明玻璃中的蓄光-自 发光材料进行照射，蓄光-自发光材料也能发出相同波长余辉光， 使蓄光-自发光材料也具有灭菌功能
本发明的优点是通it^透明材料中混入蓄光-自发光材料， 提高蓄光-自发光材料的发光性能和强度，延长蓄光-自发光材料 发光时间，通过蓄光-自发光材料的余辉发光激发抗菌活性阳离 子金属氧化物纳米材料的活性，提高抗菌活性阳离子金属氧化物 纳米材料的灭菌和抗病毒效能.2、通过在透明材料中混入蓄光-自发光材料，防止蓄光-自发光材料与水接触降低蓄光-自发光材 料效能和使用寿命.3、用可控电光源特定波长进行照射，提高 抗菌活性阳离子金属氧化物纳米材料的灭菌和抗病毒效能.4、 用可控电光源特定波长进行照射，使蓄光-自发光材料余辉发光 也具有灭菌功能。5、通过在抗菌和抗病毒活性纳米材料表面混 合抗菌和抗病毒阳离子表面活性剂，提高抗菌活性阳离子金属氧 化物纳米材料的灭菌和抗病毒效能.6、透明材料采用热熔胶的 优点是利于抗菌和抗病毒活性纳米材料与透明材料的结合，7、 抗菌活性阳离子金属氧化物纳米材料用UV光固化胶粘在透明材 料表面，工艺简单，施工iiA快，利于批量生产.
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步描述， 图1是具有本发明特征含有蓄光-自发光材料的PVDF热熔氟 树脂透明灭菌膜端面结构图.
图2是具有本发明特征的含有蓄光-自发光材料的UV光固化
树脂透明灭菌膜端面结构图。
图3是具有本发明特征的多层含有蓄光-自发光材料和纳米 Zn0抗菌粒子透明灭菌膜端面结构图。
图4是具有本发明特征的含有蓄光-自发光材料和纳米Ag抗 菌粒子的PMMA透明灭菌顆粒端面结构图。
图5是具有本发明特征的含有蓄光-自发光材料和纳米Ag抗 菌粒子的透明灭菌垫端面结构图.
图6是具有本发明特征的含有蓄光-自发光材料和纳米Zn0 抗菌粒子的透明多用灭菌箱端面结构图。
图7是具有本发明特征的含有蓄光-自发光材料和纳米Zn0 抗菌粒子和紫外光的流体灭菌箱端面结构图.
具体实施例方式
实施例1:
含有蓄光-自发光材料的PVDF热熔氟树脂透明灭菌膜如图1 所示，其中l是纳米Ag粒子层，Ag粒子的平粒径为10-500nm， 2是PVDF热熔ll^脂，3是正硅酸盐白色发光顆粒.将正硅酸盐 白色发光顆粒3与PVDF热熔氟树脂顆粒2充分混合，将均匀分布的混M料加热到180度，熔化后，用电磁搅拌器充分搅拌， 通过拉膜机制造成含有正硅酸盐白色发光颗粒4的PVDF热熔氟 树脂膜，将PVDF热熔氟树脂膜二次加热到165度呈熔融态，在 熔融态PVDF热熔氟树脂膜上雾化喷纳米Ag粒子1，用^a机将 纳米Ag粒子1压入PVDF热熔IL^脂膜内，冷却后，制造成含有 镁激活的的正硅酸盐白色发光顆粒和纳米Ag粒子层的PVDF热熔 氟树脂透明灭菌膜. 实施例2:
含有蓄光-自发光材料的UV光固化树脂透明灭菌膜端面结 构图如图2所示，其中4是纳米Ag顆粒，5是UV光固化树脂 胶，6是HDPE有;M^脂膜，7是黄缘色的ZnS: Cu系列发光颗粒。 将黄绿色的ZnS: Cu系列发光顆粒7与HDPE有机树脂顆粒6充分 混合，将混^#加热到140度，熔化后，用电磁搅拌器充分搅 拌，通过拉膜机制造成含有黄绿色的ZnS: Cu系列发光颗粒7的 HDPE有机树脂膜，将UV光固^fW脂胶5喷HDPE有;^"脂膜6 表面，UV光固化树脂胶5上面喷纳米Ag顆粒4，用紫外光照射， 含有纳米Ag顆粒4的UV光闺化树脂胶5固化在HDPE有机树脂 膜表面，制造成含有黄绿色的ZnS:Cu系列发光颗粒和纳米Ag 颗粒的UV光固化树脂透明灭菌膜.
实施例3:
多层含有蓄光-自发光材料和纳米Zn0抗菌粒子透明灭菌膜 端面结构图如图3所示，其中8是纳米Zn0抗菌粒子层，9是EVA有机树脂胶，IO是正硅酸盐白色发光颗粒，ll是PMMA基层 树脂膜.将正硅酸盐白色发光顆粒10均匀喷在PMMA基层树脂膜 11上，在正硅酸盐白色发光顆粒10上铺EVA有,脂胶膜9中， 将Zn0抗菌粒子颗粒喷在EVA有机树脂胶膜9上，加热100度 EVA有,脂胶膜熔融后，用压力机将纳米Zn0抗菌粒子和正硅 酸盐白色发光颗粒压入EVA有;^W脂J^内，EVA有,脂^！ 透过正硅酸盐白色发光顆粒与PMMA基层树脂膜粘接在^.冷 却后，制造成含有正硅酸盐白色发光顆粒的透明灭菌膜. 实施例4:
含有蓄光-自发光材料和纳米Ag抗菌粒子的PMMA透明灭菌 颗粒端面结构图如图4所示，其中12《一镩、钕激活CaA1204: Eu， Nb发光顆粒，13是PMMA透明树脂，14是纳米Ag顆粒.首先将 铕、钕激活CaA1204:Eu， Nb发光顆粒12与PMMA透明树脂13 颗粒均匀混合，加热到200"PMMA透明树脂13顆粒粘在铕、 钕激活CaA1204:Eu，怖发光颗粒表面，破碎后，将包含有铕、 钕激活CaA1204: Eu， Nb顆粒的PMMA透明树脂13采用热喷雾方 法使PMMA透明树脂13二次熔化，PMMA透明树脂13呈球壳状包 哀在铕、钕激活CaA1204:Eu, Nb发光顆粒表面，将球壳状熔融 状态PMMA透明树脂颗粒与纳米Ag颗粒进行混合，使纳米Ag顆 粒粘在熔融状态PMMA透明树脂表面，冷却后，制造成PMMA内部 是铕、钕激活CaA1204:Eu, Nb顆粒，外部是纳米Ag颗粒透明灭 菌颗粒.实施例5:
含有蓄光-自发光材料和纳米Ag抗菌粒子的透明灭菌垫端 面结构图如图5所示，其中15是聚^旨透明树脂，16是透气 孔，17是稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒，18是Ag颗粒或Zn0颗 粒。将聚^J旨软透明树脂顆粒15与稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒 17颗粒均匀混合，加热到195度后，用成型模制成如图5的多 孔状，在熔融态的聚^Jg软透明树脂15表面喷Ag颗粒或ZnO 颗粒，将Ag顆粒或ZnO顆粒压入熔融态聚4M旨软透明树脂15 表层内，冷却后，制造成具有透气功能的弹性聚^J旨透明灭菌垫。
实施例6:
含有蓄光-自发光材料和纳米ZnO抗菌粒子的透明多用灭菌 箱端面结构图如图6所示，其中19是聚苯乙烯透明树脂箱， 20是側固定板，21是聚苯乙蜂透明树脂板，22是稀土铝酸盐蓄 光-自发光颗粒，23是上层纳米ZnO顆粒，24是底层纳米ZnO 颗粒。使用时，紫外光穿过聚苯乙烯透明树脂箱19将聚苯乙烯 透明树脂板21内的稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒22激活，镶嵌 在聚苯乙烯透明树脂板21上的上层纳米ZnO颗粒23和下层纳米 ZnO颗粒24在紫外线照射下，将水和空气自行分解出带负电的 电子(e-)，同时留下带正电的空穴(h+)，这种空穴可以激活 空气中的氧变为活性氧，能与多种细菌有机物发生氧化反应，从 而把大多数病菌和病毒杀死，激活的稀土铝酸盐蓄光-自发光颗 粒促进纳米ZnO颗粒的分解，提高ZnO顆粒的灭菌效能.实施例7:
含有蓄光-自发光材料和纳米ZnO抗菌粒子和紫外光的流体 灭菌箱端面结构图如图7所示，其中25是聚苯乙烯透明树脂 箱，26是側固定板，27是箱稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒，28 是纳米ZnO颗粒，29是聚笨乙烯透明树脂板，30是板稀土铝酸 盐蓄光-自发光颗粒，31是板上层纳米ZnO颗粒，32是板底层 纳米ZnO颗粒，33是紫外itit光管，34是空气或水。使用时， 将箱稀土铝酸盐蓄光-自发光顆粒27与聚苯乙烯透明树脂颗粒 均匀混合，制造成含铝酸盐蓄光-自发光材料的聚苯乙烯透明树 脂箱25，在聚苯乙烯透明树脂箱25内部喷UV光固化胶，UV光 固化胶上喷纳米ZnO顆粒28，用紫外光照射后，纳米ZnO顆粒 28固化在聚苯乙烯透明树脂箱25内表面，将板稀土铝酸盐蓄光 -自发光颗粒30与聚苯乙烯透明树脂顆粒混合，制造成含稀土铝 酸盐蓄光-自发光颗粒的聚苯乙烯透明树脂板29，聚苯乙烯透明 树脂板29上下平面喷UV光固化胶，UV光固化胶上平面和下平 面喷板上层纳米ZnO顆粒，用紫外光照射后，上层纳米ZnO顆粒 31粘接在聚苯乙蜂透明树脂板29上平面，下层纳米ZnO顆粒32 粘接在聚苯乙烯透明树脂板29下平面，聚苯乙烯透明树脂板29 安装在聚苯乙烯透明树脂箱25倒固定板26卡槽内固定，紫外光 发光管33安装在聚苯乙烯透明树脂板29与聚苯乙烯透明树脂箱 25间和上下聚苯乙烯透明树脂板29间。使用时，紫外光发光管 33发出的紫外光将聚苯乙烯透明树脂板29内的稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒30和箱稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒27激活，镶嵌 在聚苯乙烯透明树脂板29上的上层纳米Zn0颗粒31和下层纳米 ZnO颗粒32在紫外光照射下和铝酸盐蓄光-自发光顆粒氣&光的 共同作用下，将通过聚苯乙烯透明树脂箱25内的水或空气自行 分解出带负电的电子(e-)，同时留下带正电的空穴(h+ )，这 种空穴有极强的化学活性，能与多种细菌有机物发生氧化反应， 从而把大多数流动空气或水34中的病菌和病毒瞬间杀死，激活 的稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒促进纳米ZiiO顆粒的分解，提高 ZnO顆粒的灭菌放能。当紫外线灯关闭时，铝酸盐蓄光-自发光 顆粒激发光继续激发纳米ZnO顆粒，保持纳米ZnO颗粒的灭菌活 性.
权利要求
1、一种蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料包括蓄光-自发光材料，透明材料，抗菌和抗病毒活性材料，附料，其特征是透明材料混入蓄光-自发光材料和抗菌和抗病毒活性材料。
2、 如权利要求1所述的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材 料，其特征是抗菌和抗病毒活性材料包括纳米Ag颗粒，纳 米Ti02顆粒，纳米ZnO顆粒，纳米Si02顆粒，纳米Sn02顆粒， 纳米Z rO,颗粒，纳米Cu顆粒，纳米Cu02顆粒，纳米裤酸锆钠 顆粒。
3、 如权利要求1所述的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材 料，其特征是蓄光-自发光材料包括稀土铝酸盐蓄光-自发光 顆粒，稀土硅酸盐蓄光-自发光顆粒，硫化物蓄光-自发光颗粒。
4、 如权利要求1所述的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材 料，其特征是抗菌和抗病毒活性纳米材料表面混合抗菌和抗病 毒阳离子表面活性剂或緩独剂。
5、 如权利要求1所述的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材 料，其特征是透明材料包括透明树脂，玻璃，胶。
6、 如权利要求1所述的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材 料，其特征是透明材料是多孔材料或网状材料。
7、 如权利要求1所述的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材 料，其特征是蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料是由多层组成，上层是抗菌和抗病毒活性灭菌材料，灭菌材料下层是透明材 料，透明材料下层是蓄光-自发光材料，蓄光-自发光材料下层是 基层。
8、 如权利要求1所述的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材 料，其特征是蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料芯部是蓄光-自发光材料，蓄光-自发光材料外是透明材料，透明材料外表面 镶嵌抗菌和抗病毒活性纳米材料。
9、 如权利要求1所述的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材 料，其特征是抗菌和抗病毒活性纳米材料用胶粘在透明材料表 面。
10、 如权利要求1所述的蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材 料，其特征是透明材料内设电光源或透明材料外设电光源。
全文摘要
一种蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料包括蓄光-自发光材料，透明材料，抗菌和抗病毒活性材料，附料，透明材料混入蓄光-自发光材料和抗菌和抗病毒活性材料。
文档编号C09K11/56GK101544887SQ20091000859
公开日2009年9月30日 申请日期2009年2月4日 优先权日2008年2月28日
发明者王广武 申请人:王广武