CN101700040A - 纳米银抗菌液、纳米银抗菌织物及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米抗菌液、含所述纳米抗菌液的纳米银抗菌织物及其制备方法。所述纳米银抗菌液包括纳米银粒子、有机氟类聚合物和纳米二氧化钛粒子。本发明还提供了由所述抗菌液制得得纳米银抗菌织物及其制备方法。本发明中的纳米银抗菌液具有粒径小、分散性好、稳定性好等优点；所制得的纳米银抗菌织物及其制备方法具有纳米银粒在纺织物中分布均匀、成本低、易于产业化的优点。

Description

纳米银抗菌液、纳米银抗菌织物及制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗菌卫生用品，特别是涉及一种纳米银抗菌液、含有所述纳米银抗菌液的纳米银抗菌织物及其制备方法。

背景技术

纳米银具有非常强的抗菌能力，对细菌、真菌、霉菌等都有很强的杀灭作用，对人无毒副作用，它的抗菌效果具有广谱、长效、安全、无毒副作用等等特点，从而受到高度的重视。

目前大量使用的银系列抗菌材料主要是将银离子负载在分子筛、沸石、磷酸锆等颗粒上，以固体粉末形式存在。与粒子相比，含银抗菌溶液无疑能更利于银在纺织品、皮革等制品上的均匀分散，提高贵金属银的利用率和抗菌效果，而且溶液形式也是银抗菌剂载入制品的工艺操作更方便和简单，提高生产效率。

目前纳米银抗菌材料在抗菌纤维及卫生材料中的应用主要有：

(1)在烧烫伤、烧伤植皮及海战火器伤并海水浸泡治疗中的应用

(2)在外科手术、褥疮及慢性感染创面中的应用

纳米银医用抗菌敷料是将纳米银附着于医用脱脂纱布或医用非织造布的新型抗菌敷料，与伤口接触后，迅速并持久地释放纳米银粒子，快速有效地杀灭侵入伤口的细菌、真菌及其他病原体，使感染得到控制，并可消炎止痛，促进伤口早日愈合。其主要适用范围包括感染性伤口，包括烧伤、烫伤、供皮和皮肤移植后、泌尿外科、口腔拔牙、溃疡及破损创面等；同时适用于外科、妇产科、烧伤科、美容整形科等各类手术切口。

程家宠、朱红军、陈文等人分别申请了关于纳米银切口贴、纳米银创伤贴及应用于外伤、皮肤、外科手术及治疗切口感染等方面的专利。虽说这些专利的技术各自不同，但都具有能有效杀灭多种致病菌，加速创面愈合，缩短治疗周期减少病人病痛等优点采用纳米银作为抗菌材料，对致病微生物有强劲的抑制作用，而且使用安全，对人体无毒副作用，并且能有效地渗入皮下杀菌消炎，改善损伤周围组织的微循环起到镇痛、抑制细胞繁殖，消除病灶的作用，同时遇水能进一步增强其活性，加强其杀菌功能的发挥。

(3)在卫生防护用品方面的应用

在自然环境中，微生物的存在极为广泛，其中的许多有害微生物能使人致病进而影响身体健康，有的甚至危及生命。特别是在医院环境中，空气中存在着大量的漂浮有害微生物，这些漂浮的大量有害微生物极易被医生、患者及院内工作人员的衣物、口罩、垫材、垫巾、床单、被罩等各种医用纺织类防护用品的纤维吸附，为此也极易造成医源性交叉感染，并向院外人群传播。

医院本身就是患者就医的地方，带病者、传染者、健康者来往交错，其危害会更大、更严重。尤其是在疫情肆虐的时候，人们更加深深地感到抗菌、防病、抗感染的重要性。作为医疗卫生防护用品的口罩、防护服、垫材、垫巾、床单、被罩等医疗卫生防护用品，目前大多仍没有防病、抗感染的作用。如今，纳米银抗菌材料的开发为其在卫生防护用品方面的应用开拓了一个广阔的应用空间。其优异的抗菌特性使得抗菌纺织品和非纺织品有了很大的发展，载有纳米银抗菌材料的抗菌口罩、防护服、垫材、垫巾、床单、被罩等也已逐渐被开发出来。而在实际临床中，抗菌防护用品由于社会的发展，需求增加，其应用范围也将会进一步扩大，以致扩展到所有医用防护用品，如″铺、垫、穿、戴、枕，绊、绑、包、贴、敷等用品。具有抗菌防护性能的医用防护用品将会得到很快地发展。

目前将纳米银整理到纳米银抗菌材料，特别是织物中的方法主要有以下三种：1、把纳米微粒作为固体物质直接加入到织物后整理剂中，是纳米微粒均匀分散在后处理织物中。2、把纳米微粒的微乳剂和植物后整理剂均匀混合后，将织物通过这种包含有纳米微粒的整理液处理。3、把含有纳米材料的整理剂在一定得粘合剂存在下涂覆到织物表面形成一种功能性的涂层，改善织物的服用性能。

对医用敷料进行抗菌整理，由于纳米银抗菌粒子不溶于水，而纺织材料的后整理一般都是以水为介质进行加工，所以必须先制备一个稳定的抗菌粒子分散体系，然后通过后整理技术使非织造布材料具有抗菌功效。因此，主要研究纳米银抗菌粒子的水性分散体系的制备和抗菌整理工艺参数的优化。目前国内外的抗菌整理多以机织或针织物为基质、采用液体抗菌整理剂进行，而以固体抗菌剂，特别是纳米材料，对医用敷料、非织造布进行抗菌整理尚不多见。现有的纳米银抗菌液和纳米银抗菌织物技术不足之处在于：1、纳米抗菌液中的纳米抗菌粒子容易团聚，2、整理后的产品纳米抗菌粒子分散不够均匀，3、不易负载在织物或敷料表层等。因而难以实现纳米银材料均匀地分散在整理液中并均匀地处理到纺织品上，实现纳米银材料与纺织品的结合。

研究中技术难点之一是制备高度分散稳定的抗菌浆，这是因为纳米材料在应用中具有其特有的“三化”问题，即分散化(纳米材料分散在产品中)、均匀化(纳米材料分布均匀)和稳定化(纳米材料未产生“二次团聚”)。特别是纳米材料的分散稳定性问题长期得不到有效解决，成为应用中的瓶颈。因此，如何通过选择高效的分散设备、分散手段和助剂复配体系，获得具有较好分散稳定性的抗菌浆，成为亟待解决的技术问题。另一技术难点则是整理技术的合理选择以及整理工艺的优化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种纳米银抗菌液、纳米银抗菌织物及制备方法，使纳米银材料均匀分散在整理液中并均匀地处理到纺织品上，实现纳米银材料与纺织品的均匀结合。

本发明一方面提供了一种纳米银抗菌液。

本发明另一方面提供了一种含有所述纳米银配方的纳米银抗菌织物。

本发明还提供了上述纳米银抗菌织物的制备方法。

根据本发明的第一方面，本发明公开了一种纳米银抗菌液，其包括纳米银粒子和有机氟类聚合物。

所述纳米银粒子在纳米银抗菌液中的浓度为0.9～3.0g/L。所述有机氟类聚合物可为奥利氟宝C(Oleophobol C，CIBA公司生产)，所述有机氟类聚合物在纳米银抗菌液中的浓度为15～75g/L。

在另一实施例中，所述纳米银抗菌液还含有纳米二氧化钛粒子，所述纳米二氧化钛粒子在纳米银抗菌液中的浓度为0.6～2.7g/L。

在又一实施例中，所述纳米银抗菌液还可含有无机抗菌粉(简称STK)，所述无机抗菌粉在纳米银抗菌液中的浓度为0.9～3.0g/L。

根据本发明的第二方面，本发明公开了一种由上述纳米银抗菌液制成的纳米银抗菌织物。

所述织物可以是棉、丝、毛、化纤、混纺加工而成的布、线及针织品和无纺布制品，优选选自：敷贴、衣物、垫材、被罩、口罩、敷料、洞巾、手术服、病服、床单、手术铺单。

根据本发明的第三方面，本发明提供了一种纳米银抗菌织物的制备方法，所述制备方法步骤为：

步骤一、配制纳米银抗菌液；

步骤二、调节步骤一制得的纳米银抗菌液PH值至3.0～7.0；

步骤三、粉碎步骤二制得的纳米银抗菌液；

步骤四、使用步骤三制得的纳米银抗菌液用喷涂装置处理织物；

步骤五、将步骤四中制得的织物脱水；

步骤六、烘焙步骤五制得的织物3～10分钟。

本发明又提供了步骤三之后和步骤四之前可以加入0.5～3.0g/L粘结剂。

其中步骤三中所述粉碎步骤的条件为用超声波粉碎，所述超声波粉碎的条件为450W的功率，破碎90次，每次粉碎2秒种，每次后停1秒，破碎90次共进行两遍。步骤四中所述喷涂装置可为轧车。步骤五中所述脱水步骤的条件为在80℃温度下干燥10分钟。步骤六中所述烘焙步骤条件为130℃下烘焙3～10分钟。

本发明提供的纳米银抗菌液具有的技术效果有：

1、粒径小，粒径分布均匀。更小的粒径拥有更高的比表面积，也就意味着，拥有更高的抗菌活性和更低的用量。

2、分散性好。使用化学助剂，其它粒子材料和无机抗菌剂，分散性好，不易发生团聚。

3、稳定性好。和各种化学物质相容性良好，因此具有更广泛的应用领域。尤其是在医药领域的应用，可以制成各种外用抗菌产品。

4、抗菌效果好。通过了一系列严格的抗菌检测认证，具有良好的杀菌抑菌作用。

5、安全性好。安全级别达食品级。根据GB/T 16886.5细胞毒性实验，结果为细胞毒性0级(最高安全级别)。可以安全使用在与人体密切接触的领域。

6、环境友好。采用无毒无公害原料制备。具有相当优异的环境亲和性，不会对环境造成污染

本发明提供的纳米银抗菌织物及其制备方法产生的技术效果有：纳米银附着于医用和卫生用织物纤维之间和织物表面，干燥后得到载纳米银抗菌织物，载银量为0.1～1000mgAg/m2，纳米银粒在纺织物中分布均匀，制备出银粒子的粒度在10～100nm、分散性好的载纳米银抗菌织物。纳米银粒子与纺织物的附着力强，载银量可以根据需要调节，制备方法简单、成本低、易于产业化。

具体实施方式

本发明的每个具体实施方式中都提供了一种纳米银抗菌液，含有所述纳米银配方的纳米银抗菌织物及其制备方法。

实施例中所述纳米银抗菌液，其包括纳米银粒子、有机氟类聚合物和纳米二氧化钛粒子。

所述纳米银粒子在纳米银抗菌液中的浓度为0.9～3.0g/L，所述有机氟类聚合物可为奥利氟宝C(Oleophobol C，CIBA公司生产)，所述有机氟类聚合物在纳米银抗菌液中的浓度为15～75g/L。所述奥利氟宝C为一种分散助剂，在纳米银抗菌液中能够使纳米银粒子分散开，烘干后其还有一定得防水作用。

所述纳米二氧化钛粒子在纳米银抗菌液中的浓度为0.6～2.7g/L。所述纳米银抗菌液还可含有无机抗菌粉，所述无机抗菌粉在纳米银抗菌液中的浓度为0.9～3.0g/L。所述纳米二氧化钛粒子和无机抗菌粉具有和纳米银粒子相同的粒径，因而能够防止纳米银抗菌液中纳米粒子的团聚，使纳米银抗菌液具有粒径小、分散性好、稳定性好等优点。所述无机抗菌粉在纳米银抗菌液中还起辅助抗菌作用。

实施方式中由上述纳米银抗菌液制成的纳米银抗菌织物可以是棉、丝、毛、化纤、混纺加工而成的布、线及针织品和无纺布制品，优选为敷贴、口罩、敷料、洞巾、手术服、病服、手术铺单等系列产品。

所述纳米银抗菌织物的制备方法的步骤为：

步骤一、配制纳米银抗菌液；

步骤二、调节步骤一制得的纳米银抗菌液PH值至3.0～7.0；

步骤三、粉碎步骤二制得的纳米银抗菌液；

步骤四、使用步骤三制得的纳米银抗菌液用喷涂装置处理织物；

步骤五、将步骤四中制得的织物脱水；

步骤六、烘焙步骤五制得的织物3～10分钟。

其中步骤三之后和步骤四之前可以加入粘结剂。

其中步骤三中所述粉碎步骤的条件为用超声波粉碎，所述超声波粉碎的条件为450W的功率，破碎90次，每次粉碎2秒种，每次后停1秒，破碎90次共进行两遍。步骤四中所述喷涂装置可为轧车。步骤五中所述脱水步骤的条件为在80℃温度下干燥10分钟。步骤六中所述烘焙步骤条件为130℃下烘焙3～10分钟。

所述步骤二中调节纳米银抗菌液PH值至3.0～7.0的作用是防止抗菌液中的成分沉淀。

所述步骤三中粉碎步骤也有使纳米银粒子分散的作用。

所述步骤四中用喷涂装置处理织物，如果只是织物的一个表面起抗菌作用，就只喷涂起抗菌作用的那一面，可以节约原料。

所制得的纳米银抗菌织物及其制备方法具有使纳米银粒在纺织物中分布均匀、成本低、易于产业化的优点。

以下结合实施例对本发明进行进一步说明。下述实施例一至四中，纳米银抗菌液的配方均为水溶液。

实施例一纳米银抗菌液、纳米银抗菌口罩及制备方法

所用的纳米抗菌液配方为：

奥利氟宝C                   15g/L

纳米二氧化钛粒子            2.7g/L

无机抗菌粉(简称STK)         3.0g/L

纳米银粒子                  3.0g/L

应用上述纳米抗菌液配方制备口罩的步骤为：

步骤一、配制上述的纳米银抗菌液；

步骤二、加入醋酸调节本实施例步骤一中的纳米银抗菌液的PH值至3.0；

步骤三、用超声波粉碎机在450W的功率，破碎90次，每次粉碎2秒种，每次后停1秒，破碎90次共进行两遍的条件下粉碎本实施例步骤二制得的纳米银抗菌液；

步骤四、使用本实施例步骤三制得的纳米银抗菌液用喷涂装置处理口罩；

步骤五、将本实施例步骤四中制得的口罩在80℃温度下干燥10分钟脱水；

步骤六、为130℃下烘焙3分钟烘焙本实施例步骤五制得的口罩；

步骤七、使用40℃温水冲洗口罩表面。

实施例二纳米抗菌液、纳米抗菌口罩及制备方法

所用的纳米抗菌液配方为：

奥利氟宝C                     40g/L

纳米二氧化钛粒子              1.2g/L

无机抗菌粉(简称STK)           2.0g/L

纳米银粒子                    2.0g/L

应用上述纳米抗菌液配方制备口罩的步骤为：

步骤一、配制上述的纳米银抗菌液；

步骤二、加入醋酸调节本实施例步骤一制得的纳米银抗菌液的PH值至4.0；

步骤三、用超声波粉碎机在450W的功率，破碎90次，每次粉碎2秒种，每次后停1秒，破碎90次共进行两遍的条件下粉碎本实施例步骤二制得的纳米银抗菌液；

步骤四、使用本实施例步骤三制得的纳米银抗菌液用喷涂装置处理口罩；

步骤五、将本实施例步骤四中制得的口罩在80℃温度下干燥10分钟脱水；

步骤六、为130℃下烘焙5分钟烘焙本实施例步骤五制得的口罩；

步骤七、使用40℃温水冲洗口罩表面。

实施例三纳米抗菌液、纳米抗菌口罩及制备方法

所用的纳米抗菌液配方为：

奥利氟宝C                50g/L

纳米二氧化钛粒子         1.8g/L

无机抗菌粉(简称STK)      1.8g/L

纳米银粒子               1.8g/L

应用上述纳米抗菌液配方制备口罩的步骤为：

步骤一、配制上述的纳米银抗菌液；

步骤二、加入醋酸调节本实施例步骤一制得的纳米银抗菌液的PH值至7.0；

步骤三、用超声波粉碎机在450W的功率，破碎90次，每次粉碎2秒种，每次后停1秒，破碎90次共进行两遍的条件下粉碎本实施例步骤二制得的纳米银抗菌液；

步骤四、使用本实施例步骤三制得的纳米银抗菌液用喷涂装置处理口罩；

步骤五、将本实施例步骤四中制得的口罩在80℃温度下干燥10分钟脱水；

步骤六、为130℃下烘焙10分钟烘焙本实施例步骤五制得的口罩；

步骤七、使用40℃温水冲洗口罩表面。

实施例一至三种加工制得的口罩由三层材料组成，表层、中间过滤层、里层(直接与人体皮肤接触一层)。表层和里层为做过防水处理的医用脱脂纱布或医用非织造布，且表层两面均匀附着具有抑菌、杀菌效果的纳米银粒子。经测试表明纳米银粒子对致病大肠杆菌、葡萄球菌、枯草杆菌、淋球菌、霉菌等致病菌抑杀率达99％以上(抗菌测试标准：AATCC-100或JISL1902)。

实施例四：纳米银抗菌液、抗菌敷贴及制备方法

所用的纳米抗菌液配方为：

奥利氟宝C                    75g/L

纳米二氧化钛粒子             0.6g/L

无机抗菌粉(简称STK)          0.9g/L

纳米银粒子                   0.9g/L

应用上述纳米抗菌液配方制备敷贴的步骤为：

步骤一、配制上述的纳米银抗菌液；

步骤二、加入醋酸调节本实施例步骤一制得的纳米银抗菌液的PH值至4.0；

步骤三、用超声波粉碎机在450W的功率，破碎90次，每次粉碎2秒种，每次后停1秒，破碎90次共进行两遍的条件下粉碎本实施例步骤二制得的纳米银抗菌液；

步骤四、使用步骤三制得的纳米银抗菌液用轧车处理敷贴；

步骤五、将本实施例步骤四中制得的敷贴在80℃温度下干燥10分钟脱水；

步骤六、为130℃下烘焙5分钟烘焙本实施例步骤五中制得的敷贴；

步骤七、使用40℃温水冲洗敷贴表面。

加工制得的敷贴由基布、粘胶层、吸收层、防粘连网膜组成；纳米银粒子附着于防粘连网膜表面，防粘连网膜另一表面与吸收层复合。基布采用医用无纺布材料且进行防水处理。

将敷料(或其功能区)覆盖于创面上，根据渗出物的量和伤口条件更换敷料，可每日更换或数日更换一次，直至伤口愈合。非粘型敷料使用前需用无菌水润湿。所述敷贴能利用纳米银杀灭微生物和促进组织修复与再生的作用。

利用纳米颗粒检测，纳米抗菌性能测试得到的性能表征为：

(一)利用场发射扫描电镜及X射线能谱对制备的纳米抗菌敷贴进行了观察和检测，证实敷贴表面分布纳米银粒子，平均尺寸约40nm。

(二)广谱抗菌。遇水杀菌力更强，研究表明，纳米抗菌敷贴对革兰氏阳性和阴性细菌、真菌均有明显抑制作用，经水浸泡1周后，仍具有抑菌作用，其抑菌效果与未经浸泡的样品比较，无明显差异。

(三)多重功效。敷贴具有抗菌、消炎、止痛、促进伤口愈合等多种功效。经多家权威医院临床验证，使用纳米抗菌敷贴后，伤口细菌种类和数量减少、红肿消退快、渗出减少、伤口疼痛缓解，伤口愈合时间明显缩短。

(四)无毒、无刺激、无致敏性。实验证实，纳米抗菌敷贴无毒、无刺激、无致敏性。

(五)渗透性强、作用持久纳米抗菌敷贴附着的纳米银粒子具有很强的渗透性，可迅速渗入皮下杀菌，对普通细菌、耐药细菌以及真菌引起的较深处组织感染均有良好的作用。银粒子持续释放，抗菌效果持久

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种纳米银抗菌液，其包括纳米银粒子，其特征在于：还包括有机氟类聚合物。

2.根据权利要求1所述的纳米银抗菌液，其特征在于：所述纳米银粒子在纳米银抗菌液中的浓度为0.9～3.0g/L。

3.根据权利要求1所述的纳米银抗菌液，其特征在于：所述有机氟类聚合物在纳米银抗菌液中的浓度为15～75g/L。

4.根据权利要求1所述的纳米银抗菌液，其特征在于：所述纳米银抗菌液含有纳米二氧化钛粒子。

5.根据权利要求4所述的纳米银抗菌液，其特征在于：所述纳米二氧化钛粒子在纳米银抗菌液中的浓度为0.6～2.7g/L。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的纳米银抗菌液，其特征在于：所述纳米银抗菌液还含有无机抗菌粉；所述无机抗菌粉在纳米银抗菌液中的浓度为0.9～3.0g/L。

7.一种根据权利要求1至6中任一项所述的纳米银抗菌液制成的纳米银抗菌织物。

8.根据权利要求7所述的纳米银抗菌织物，其特征在于：所述织物选自：敷贴、衣物、垫材、被罩、口罩、敷料、洞巾、手术服、病服、床单、手术铺单。

9.根据权利要求7或8所述的纳米银抗菌织物的制备方法，其包括如下步骤：

步骤一、配制纳米银抗菌液；

步骤二、调节步骤一制得的纳米银抗菌液PH值至3.0～7.0；

步骤三、粉碎步骤二制得的纳米银抗菌液；

步骤四、使用步骤三制得的纳米银抗菌液用喷涂装置处理织物；

步骤五、将步骤四中制得的织物脱水；

步骤六、烘焙步骤五制得的织物3～10分钟。

10.根据权利要求9所述的纳米银抗菌织物的制备方法，其特征在于：步骤三之后和步骤四之前可以加入0.5～3.0g/L粘结剂。