CN102220730B - 钞票用银锌磷酸锆复合抗菌剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钞票用银锌磷酸锆复合抗菌剂及其制造方法，所述的抗菌剂以层状磷酸锆为载体，负载一价银离子和锌离子，该抗菌剂的粒度均匀并且小于9μm，白度和耐变色性能高，抗菌性能优良，适用于钞票印刷领域。所述抗菌剂的制造方式步骤是在配置好的银离子水溶液中加入磷酸锆粉末和可溶性锌盐，然后将反应后的溶液经过滤、洗涤、干燥、焙烧和粉碎得到。该方法工序简单，容易工业化生产，无副产品，对环境无污染。

Description

钞票用银锌磷酸锆复合抗菌剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种载银无机抗菌剂，特别涉及一种应用于钞票印刷领域的载银无机抗菌剂。

背景技术

载银无机抗菌材料由于其具有耐热性好、抗菌谱广、有效抗菌期长、毒性低、不产生耐药性等优点，广泛应用于建材、轻纺、印染和塑料制品等领域。

随着国内外对载银无机抗菌剂研究的深入，载银无机抗菌剂的种类和性能也在不断得到开发与提高，其应用范围也愈来愈广泛，市场也在日益增大。以非金属矿物为载体的抗菌材料的研究与开发虽然在我国起步较晚，进展缓慢，但随着科技的发展和人们生活水平的提高，抗菌产品的需求量将越来越大，非金属矿物天然具备的优越条件和性能，将使它们在载银抗菌材料的应用中占有重要的地位。

由于我国幅员辽阔，自然条件差异大，北方干燥寒冷，南方潮湿闷热，人民币使用环境恶劣。尤其是南方潮湿闷热，钞票表面在流通的过程中易滋生细菌，成为传播致病细菌的途径之一。2003年SARS爆发后，某省人大代表提出了钞票抗菌问题的议案，中国印钞造币总总公司也多次指出提高人民币整洁度是一项重要的目标和任务。人民币抗菌问题已经成为势必要解决的一个问题。

经检索，中国专利CN1472388A公开了一种抗菌纸币及其制造方法，该抗菌纸币中的抗菌材料以磷酸盐系、硅酸盐系、氧化物系无机材料为载体，银、铜、锌金属离子为抗菌成分。虽然该专利公开了磷酸盐系、硅酸盐系、氧化物系无机抗菌剂，但是该种抗菌剂的粒度是否均匀，耐变色性能是否强，白度是否达到钞票纸白度的要求以及应用于钞票印刷的效果我们却无从得知。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种应用于钞票印刷领域的载银无机抗菌剂，该抗菌剂抗菌性能优良，具有一定的细度和白度，能够在空气中保持长期不变色。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种钞票用银锌磷酸锆复合抗菌剂以层状磷酸锆为载体，负载一价银离子和锌离子，锌离子进一步对银离子进行包覆，提高粉体的白度和耐变色性能，同时该抗菌剂的粒度均匀并且小于9μm，适用于钞票印刷领域。

本发明钞票用银锌磷酸锆复合抗菌剂的制备方法的具体步骤为：

（1）配置银离子水溶液，初始银离子含量为1.8-3wt%；

（2）将磷酸锆粉末加入银离子水溶液中，磷酸锆粉末平均粒径为7μm，每100ml银离子水溶液中加入10g磷酸锆粉末；

（3）按照初始锌离子含量为2－4wt％将锌盐加入上述银离子水溶液中，恒温搅拌2-5h；

（4）将反应后的溶液用真空抽滤机过滤，纯净水洗涤至洗水电导值低于20us，然后在电热干燥炉中干燥2－4h，干燥温度为90－120℃；

（5）将烘干后的粉末于马弗炉中焙烧2h，焙烧温度为800-1000℃，然后将焙烧后的粉末放入高速粉碎机中粉碎。

作为优选，所述的银离子水溶液为银盐溶液、银氨溶液或银的络合物水溶液，其中银离子为一价银离子。本发明钞票用银锌磷酸锆复合抗菌剂，负载一价银离子比负载高价银离子抗金黄色葡萄球菌的抗菌率要高。

作为优选，所述的可溶性锌盐为氯化锌、硫酸锌或硝酸锌，所述的这三种可溶性锌盐溶解率高，锌离子能更加容易在银离子溶液中分解出来进行交换，进一步对银离子进行包覆，提高制得的抗菌粉体的白度和耐变色性能，以便能够应用于钞票印刷。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明钞票用银锌磷酸锆复合抗菌剂为磷酸锆负载银、锌离子的无机抗菌粉体，该粉体粒度均匀并且小于9μm，白度介于80－84之间，符合制造钞票纸浆对于粉体白度的要求，印制人民币的纸浆要求添加粉体白度介于80－84之间；同时该抗菌粉体耐变色性能高，可以在空气中保持长期不变色，适合应用于钞票印刷领域。将该抗菌粉体加入钞票纸的纸浆中，制备出含有抗菌剂的钞票纸，纸张白度达到了人民币的对钞票纸白度的要求，印制人民币的钞票纸白度介于80－84之间；对纸张进行抗菌检测，检测结果表明该抗菌钞票纸张对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌18h后的抗菌率可达99％以上。本发明提供的制备方法工序简单，容易工业化生产，无副产品，对环境无污染。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，本发明进一步用以下具体实施例进行说明，但本发明绝非限于这些例子。

实施例1

制备300ml银氨溶液，按照银的初始含量为1.8wt%称取一定质量的硝酸银，溶于去离子水中搅拌,在搅拌过程中加入氨水，待水溶液由澄清变为浑浊，又变澄清，即得到银氨溶液；将30g磷酸锆粉体（平均粒径为7μm）分散于制得的银氨溶液中，按照锌初始含量为2wt％将硝酸锌加入到上述溶液中，恒温搅拌2h，经过滤、洗涤、90℃干燥4h后，装在氧化铝坩埚中，置于马弗炉中，1000℃下焙烧2h，自然冷却至室温，得到磷酸锆担载银、锌的无机抗菌粉体，银和锌的负载率分别为90％和85％，平均粒度小于9μm，白度为84。

实施例2

制备300ml硝酸银水溶液，按照银的初始含量为1.8wt%称取一定质量的硝酸银，溶于去离子水中搅拌至完全溶解即得到硝酸银水溶液；将30g磷酸锆粉体（平均粒径为7μm）分散于制得的硝酸银水溶液中，按照锌初始含量为3wt％将硫酸锌加入到上述溶液中，恒温搅拌5h，经过滤、洗涤、120℃干燥2h后，装在氧化铝坩埚中，置于马弗炉中，1000℃下焙烧2h，自然冷却至室温，得到磷酸锆担载银、锌的无机抗菌粉体，银和锌的负载率分别为85％和80％，平均粒度小于9μm，白度为80。

实施例3

制备300ml硝酸银和一乙醇胺形成的银络合物水溶液，按照银的初始含量为1.8wt%称取一定质量的硝酸银，溶于去离子水中搅拌,在搅拌过程中加入一乙醇胺，待水溶液由澄清变为浑浊，又变澄清，即得到硝酸银和一乙醇胺形成的银络合物水溶液；将30g磷酸锆粉体（平均粒径为7μm）分散于制得的硝酸银和一乙醇胺形成的银络合物水溶液中，按照锌初始含量为4wt％将氯化锌加入到上述溶液中，恒温搅拌4h，经过滤、洗涤、100℃干燥3h后，装在氧化铝坩埚中，置于马弗炉中，1000℃下焙烧2h，自然冷却至室温，得到磷酸锆担载银、锌的无机抗菌粉体，银和锌的负载率分别为100％和65％，平均粒度小于9μm，白度为82。

实施例4

实施方法同实施例1，银的初始含量为2.5wt%,锌的初始含量为4wt%,得到磷酸锆担载银、锌的无机抗菌粉体，银和锌的负载率分别为90％和69％，平均粒度小于9μm，白度为84。

实施例5

实施方法同实施例2，银的初始含量为3wt%,锌的初始含量为3wt%,得到磷酸锆担载银、锌的无机抗菌粉体，银和锌的负载率分别为82％和78％，平均粒度小于9μm，白度为83。

实施例6

实施方法同实施例3，烧结温度为900℃下焙烧2h，自然冷却至室温，得到磷酸锆担载银、锌的无机抗菌粉体，银和锌的负载率分别为100％和65％，平均粒度小于9μm，白度为81。

实施例7

实施方法同实施例3，烧结温度为800℃下焙烧2h，自然冷却至室温，得到磷酸锆担载银、锌的无机抗菌粉体，银和锌的负载率分别为100％和65％，平均粒度小于9μm，白度为80。

实施例8：抗菌检测

将抗菌粉体加入钞票纸的纸浆中，制备出含有抗菌剂的钞票纸，测试其白度，对大肠杆菌（ATCC 8739）、金黄色葡萄球菌（ATCC 6538P）的抗菌率进行了检测。结果如下表所示:

检测分析方法依据JIS L 1902:2008《纺织品的抗菌性能试验方法》,从以上抗菌检测结果可以看出本发明银锌磷酸锆复合抗菌剂具有一定的白度，适用于钞票印刷领域。同时本发明抗大肠杆菌(ATCC 8739)率比一价银磷酸锆抗菌剂高，抗金黄色葡萄球菌(ATCC 6538P)率比一价银磷酸锆抗菌剂和高价银磷酸锆抗菌剂要高，抗菌性能优良。

Claims (2)

1.一种钞票用银锌磷酸锆复合抗菌剂的制备方法，其特征在于：该方法具体步骤为：

（1）配置银氨水溶液，初始银离子含量为1.8-3wt%；

（2）将磷酸锆粉末加入银氨水溶液中，磷酸锆粉末平均粒径为7μm，每100ml银氨水溶液中加入10g磷酸锆粉末；

（3）按照初始锌离子含量为2－4wt％将可溶性锌盐加入上述溶液中，恒温搅拌2-5h；

（4）将反应后的溶液用真空抽滤机过滤，纯净水洗涤至洗水电导值低于20us，然后在电热干燥炉中干燥2－4h，干燥温度为90－120℃；

（5）将烘干后的粉末于马弗炉中焙烧2h，焙烧温度为800-1000℃，然后将焙烧后的粉末放入高速粉碎机中粉碎。

2.根据权利要求1所述的一种钞票用银锌磷酸锆复合抗菌剂的制备方法，其特征在于：所述的可溶性锌盐为氯化锌、硫酸锌或硝酸锌。