CN102550604A - 抗菌剂、含有该抗菌剂的抗菌光油、以及该抗菌光油的制备方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抗菌剂，含有该抗菌剂的抗菌光油，以及该抗菌光油的制备方法和使用方法。这种这种抗菌剂由0.2～14.8％(重量)的纳米金属银、0～5.0％(重量)的纳米金属锌和85.0％～99.8％(重量)的纳米沸石组成，抗菌效果好、抗菌期长且毒性低。这种抗菌光油由95.0～99.0％(重量)基础光油和1.0～5.0％(重量)的上述抗菌剂组成，这种抗菌光油能够有效防止细菌、病毒等微生物的污染，而且抗菌期长，抗菌效果好，耐热性强，毒性低，不产生耐药性，不会对人体和环境造成危害，并且具有极佳的印刷适性，可广泛应用于纸品印刷后加工和包装材料等领域。

Description

抗菌剂、含有该抗菌剂的抗菌光油、以及该抗菌光油的制备方法和使用方法

技术领域

本发明涉及一种抗菌剂；同时涉及涂料组合物，特别是一种抗菌光油，以及这种抗菌光油的制备方法和使用方法。

背景技术

光油是一种用于材料表面装饰工艺的涂料，具有装饰性和保护性，主要应用于印刷材料和包装材料等领域。

目前光油大致有溶剂型、活性稀释型、水性型和UV固化型四种类型(其中溶剂型和活性稀释型光油对人体和环境保护造成一定危害且存在一定的火灾隐患，已逐步被淘汰)，但均不具备抗菌性能。随着人们生活水平日益提高，人们越来越注重自身的健康，而细菌、病毒等微生物容易滋生在印刷材料或包装材料等材料上，在生产、流通、贮存的过程中，人们一旦接触到印刷材料或包装材料，容易受到感染，引发各种疾病，严重影响人们的健康。

随着科学技术高速的发展，出现了各种各样的抗菌材料，大体可分为有机抗菌材料和无机抗菌材料。有机抗菌材料因具有高效快速的杀菌特点而广受消费者青睐，在食品、医疗、环境等行业中得到广泛应用，然而，在绿色和环保成为关注焦点的今天，人们意识到大量使用有机抗菌材料对人体和环境有一定的危害，因而其使用受到限制。传统的无机抗菌材料大多有毒或有腐蚀性，并且稳定性差，这限制了无机抗菌材料的使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌效果好、抗菌期长且毒性低的抗菌剂；另一方面，本发明还提供一种抗菌光油，以及这种抗菌光油的制备方法和使用方法，这种抗菌光油能够有效防止细菌、病毒等微生物的污染，而且抗菌期长，抗菌效果好，耐热性强，毒性低，不产生耐药性，不会对人体和环境造成危害。采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种抗菌剂，这种抗菌剂由下述重量配比的组分组成：纳米金属银0.2～14.8％，纳米金属锌0～5.0％，纳米沸石85.0～99.8％。

上述抗菌剂可按下述方法制备：按比例称取纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石(其中纳米金属银0.2～14.8％(重量)、纳米金属锌0～5.0％(重量)、纳米沸石85.0～99.8％(重量))，然后将纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石混合，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(通常在40～250r/min(转/分钟)的转速范围内搅拌10～15小时)，制得抗菌剂。

另一方面，本发明提供一种抗菌光油，这种抗菌光油由95.0～99.0％(重量)的基础光油和1.0～5.0％(重量)的抗菌剂组成，其中抗菌剂由0.2～14.8％(重量)的纳米金属银、0～5.0％(重量)的纳米金属锌和85.0％～99.8％(重量)的纳米沸石组成。

上述基础光油可采用现有的各种不含抗菌剂的光油。优选上述基础光油采用不含抗菌剂的水性型光油或UV固化型光油，这两种基础光油均可在市场上购买到，如百利合化工(中山)有限公司生产的型号为BSY-310的水性型光油，汕头市永信达有限公司生产的型号为9208P的水性型光油，深圳深赛尔油墨涂料有限公司生产的型号为SSR-01的UV固化型光油，北京睢玉嘉宝化工有限公司生产的型号为SY-4806的UV固化型光油，汕头市派亚油墨有限公司生产的型号为JTU-1006B的UV固化型光油；另外，还可向上述市场上购买到的水性型光油或UV固化型光油中添加荧光粉或香精等成分，得到具有荧光效果或香气的基础光油。上述抗菌光油可通过向现有的不含抗菌剂的水性型光油或UV固化型光油中添加上述重量配比的抗菌剂而制成。

上述抗菌剂中，抗菌功能成分是纳米金属银、纳米金属锌，以纳米级粒子存在；优选纳米金属银的粒径为20～40nm(纳米)，纳米金属锌的粒径为20～40nm。纳米金属银、纳米金属锌粒子有着与细菌或霉菌的活性酶中心强有力的结合能力，能够使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，进去细胞后破坏电子传递系统的酶并与DNA反应，使菌体丧失分裂繁殖能力而死亡，因此具有抑制或杀灭细菌的能力；当菌体失去活性后，纳米金属银、纳米金属锌粒子又会从菌体中游离出来，重复进行杀菌活动，因此其抗菌效果持久。

纳米沸石作为抗菌功能成分的载体，同样以纳米级粒子存在，优选纳米沸石的粒径为70～90nm。以纳米沸石作为载体具有以下优点：(1)沸石能够缓解及预防一些化合物和重金属的毒害作用，可以大大降低纳米金属银和纳米金属锌的毒性；(2)采用纳米级的沸石作为载体，其外表面积增大，使更多的纳米金属银、纳米金属锌粒子得到暴露，充分发挥其高效杀灭或抑制细菌的功能，使反应性能得到大大改善；(3)由于表面能增高，使沸石吸附纳米金属银、纳米金属锌粒子的量增大，吸附速度加快，从而使沸石的有效吸附能力得到改善；(4)纳米沸石的孔道短，其晶内扩散阻力小，加之巨大的外表面积使纳米沸石有更多的孔口暴露在外部，这既有利于纳米金属银、纳米金属锌粒子快速进出，又可防止或减少因产物在孔道中的聚积而形成结碳，提高反应的周转率，使用寿命长。

本发明提供上述抗菌光油的一种制备方法，依次包括下述步骤：

(1)制备抗菌剂：按比例称取纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石，纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石的配比为纳米金属银0.2～14.8％(重量)、纳米金属锌0～5.0％(重量)、纳米沸石85.0～99.8％(重量)；然后将纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石混合，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(通常在40～250r/min(转/分钟)的转速范围内搅拌10～15小时)，制得抗菌剂；

(2)按比例称取抗菌剂和基础光油，抗菌剂和基础光油的配比为抗菌剂1.0～5.0％(重量)、基础光油95.0～99.0％(重量)；然后将抗菌剂添加到基础光油中，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(通常在40～250r/min的转速范围内搅拌10～20min(分钟))，再用超声仪进行分散20～30min，得到抗菌光油。

再一方面，上述抗菌光油的使用方法，其特征在于：利用涂布机将抗菌光油涂布在白卡纸上，形成抗菌光油涂层；然后将涂布有抗菌光油涂层的白卡纸放入烘箱里面，在100～110℃的温度下烘干10～12小时，使抗菌光油涂层干燥，从而得到具有抗菌功能的材料。优选抗菌光油涂层厚度为1～3μm。通常，制得抗菌光油后，在24小时内将抗菌光油用于涂布。

本发明通过在基础光油中添加抗菌剂，使得到的抗菌光油具备杀灭或抑制微生物生长功能；抗菌剂中的抗菌功能成分(即纳米金属银、纳米金属锌)和载体(即纳米沸石)均采用纳米级材料，有利于抗菌剂在基础光油里面中形成稳定的胶体，避免抗菌剂产生沉淀，从而使抗菌光油具有极佳的印刷适性；由于采用了纳米沸石作为纳米金属银和纳米金属锌的载体，可充分发挥纳米金属银、纳米金属锌杀菌和抑制微生物生长的特点，起到高效杀菌和抑制微生物生长的作用，能够有效防止细菌、病毒等微生物的污染，而且抗菌期长，抗菌效果好，耐热性强，毒性低，不产生耐药性，不会对人体和环境造成危害。本发明的抗菌光油可广泛应用于纸品印刷后加工和包装材料等领域。

具体实施方式

实施例1

本实施例中，抗菌光油的制备方法依次包括下述步骤：

(1)制备抗菌剂：称取纳米金属银0.2g、纳米金属锌0.8g和纳米沸石99.0g，纳米金属银的粒径为20～40nm(纳米)，纳米金属锌的粒径为20～40nm，纳米沸石的粒径为70～90nm；然后将纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石混合，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(在40r/min(转/分钟)的转速范围内搅拌15小时)，制得100g抗菌剂(制得的100g抗菌剂由0.2g纳米金属银、0.8g纳米金属锌和99.0g纳米沸石组成)，备用；

(2)称取步骤(1)制得的抗菌剂4.5g和基础光油95.5g，然后将抗菌剂添加到基础光油中，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(在200r/min的转速范围内搅拌10min(分钟))，再用超声仪(如40Hz超声仪)进行分散20min，得到100g抗菌光油。上述基础光油采用北京睢玉嘉宝化工有限公司生产的型号为SY-4806的UV固化型光油。

制得的100g抗菌光油由4.5g抗菌剂和95.5g基础光油组成。

批量生产上述抗菌光油时，按上述比例配备各种原料即可。

上述抗菌光油的使用方法：利用涂布机将抗菌光油涂布在白卡纸上(制得抗菌光油后，在24小时内将抗菌光油用于涂布)，形成抗菌光油涂层，抗菌光油涂层厚度为2μm；然后将涂布有抗菌光油涂层的白卡纸放入烘箱里面，在110℃的温度下烘干10小时，使抗菌光油涂层干燥，从而得到具有抗菌功能的材料。

实施例2

本实施例中，抗菌光油的制备方法依次包括下述步骤：

(1)制备抗菌剂：称取纳米金属银14.8g、纳米金属锌0.2g和纳米沸石85g，纳米金属银的粒径为20～40nm(纳米)，纳米金属锌的粒径为20～40nm，纳米沸石的粒径为70～90nm；然后将纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石混合，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(在100r/min(转/分钟)的转速范围内搅拌12小时)，制得100g抗菌剂(制得的100g抗菌剂由14.8g纳米金属银、0.2g纳米金属锌和85g纳米沸石组成)，备用；

(2)称取步骤(1)制得的抗菌剂1g和基础光油99g，然后将抗菌剂添加到基础光油中，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(在100r/min的转速范围内搅拌15min(分钟))，再用超声仪进行分散30min，得到100g抗菌光油。上述基础光油采用汕头市派亚油墨有限公司生产的型号为JTU-1006B的UV固化型光油。

制得的100g抗菌光油由1g抗菌剂和99g基础光油组成。

批量生产上述抗菌光油时，按上述比例配备各种原料即可。

上述抗菌光油的使用方法：利用涂布机将抗菌光油涂布在白卡纸上(制得抗菌光油后，在24小时内将抗菌光油用于涂布)，形成抗菌光油涂层，抗菌光油涂层厚度为3μm；然后将涂布有抗菌光油涂层的白卡纸放入烘箱里面，在105℃的温度下烘干12小时，使抗菌光油涂层干燥，从而得到具有抗菌功能的材料。

实施例3

本实施例中，抗菌光油的制备方法依次包括下述步骤：

(1)制备抗菌剂：称取纳米金属银5g、纳米金属锌5g和纳米沸石90g，纳米金属银的粒径为20～40nm(纳米)，纳米金属锌的粒径为20～40nm，纳米沸石的粒径为70～90nm；然后将纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石混合，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(在250r/min(转/分钟)的转速范围内搅拌10小时)，制得100g抗菌剂(制得的100g抗菌剂由5g纳米金属银、5g纳米金属锌和90g纳米沸石组成)，备用；

(2)称取步骤(1)制得的抗菌剂3g和基础光油97g，然后将抗菌剂添加到基础光油中，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(在40r/min的转速范围内搅拌20min(分钟))，再用超声仪进行分散28min，得到100g抗菌光油。上述基础光油采用百利合化工(中山)有限公司生产的型号为BSY-310的水性型光油。

制得的100g抗菌光油由3g抗菌剂和97g基础光油组成。

批量生产上述抗菌光油时，按上述比例配备各种原料即可。

上述抗菌光油的使用方法：利用涂布机将抗菌光油涂布在白卡纸上(制得抗菌光油后，在24小时内将抗菌光油用于涂布)，形成抗菌光油涂层，抗菌光油涂层厚度为1.5μm；然后将涂布有抗菌光油涂层的白卡纸放入烘箱里面，在110℃的温度下烘干10小时，使抗菌光油涂层干燥，从而得到具有抗菌功能的材料。

实施例4

本实施例中，抗菌光油的制备方法依次包括下述步骤：

(1)制备抗菌剂：称取纳米金属银3.0g和纳米沸石97g，纳米金属银的粒径为20～40nm(纳米)，纳米沸石的粒径为70～90nm；然后将纳米金属银和纳米沸石混合，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(搅拌器在150r/min(转/分钟)的转速范围内搅拌13小时)，制得100g抗菌剂(制得的100g抗菌剂由3.0g纳米金属银和97g纳米沸石组成)，备用；

(2)称取步骤(1)制得的抗菌剂2g和基础光油98g，然后将抗菌剂添加到基础光油中，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(在150r/min的转速范围内搅拌18min(分钟))，再用超声仪进行分散22min，得到100g抗菌光油。上述基础光油采用深圳深赛尔油墨涂料有限公司生产的型号为SSR-01的UV固化型光油。

制得的100g抗菌光油由2g抗菌剂和98g基础光油组成。

批量生产上述抗菌光油时，按上述比例配备各种原料即可。

上述抗菌光油的使用方法：利用涂布机将抗菌光油涂布在白卡纸上(制得抗菌光油后，在24小时内将抗菌光油用于涂布)，形成抗菌光油涂层，抗菌光油涂层厚度为2.5μm；然后将涂布有抗菌光油涂层的白卡纸放入烘箱里面，在105℃的温度下烘干11小时，使抗菌光油涂层干燥，从而得到具有抗菌功能的材料。

实施例5

本实施例中，抗菌光油的制备方法依次包括下述步骤：

(1)制备抗菌剂：称取纳米金属银0.2g和纳米沸石99.8g，纳米金属银的粒径为20～40nm(纳米)，纳米沸石的粒径为70～90nm；然后将纳米金属银和纳米沸石混合，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(在180r/min(转/分钟)的转速范围内搅拌14小时)，制得100g抗菌剂(制得的100g抗菌剂由0.2g纳米金属银和99.8g纳米沸石组成)，备用；

(2)称取步骤(1)制得的抗菌剂5g和基础光油95g，然后将抗菌剂添加到基础光油中，并利用搅拌器搅拌至混合均匀(在250r/min的转速范围内搅拌10min(分钟))，再用超声仪进行分散30min，得到100g抗菌光油。上述基础光油采用汕头市永信达有限公司生产的型号为9208P的水性型光油。

制得的100g抗菌光油由5g抗菌剂和95g基础光油组成。

批量生产上述抗菌光油时，按上述比例配备各种原料即可。

上述抗菌光油的使用方法：利用涂布机将抗菌光油涂布在白卡纸上(制得抗菌光油后，在24小时内将抗菌光油用于涂布)，形成抗菌光油涂层，抗菌光油涂层厚度为2μm；然后将涂布有抗菌光油涂层的白卡纸放入烘箱里面，在105℃的温度下烘干11小时，使抗菌光油涂层干燥，从而得到具有抗菌功能的材料。

上述各实施例中所用基础光油，也可采用目前在市场上购买到的不含抗菌剂的其它水性型光油或UV固化型光油替代。

Claims (9)

1.一种抗菌剂，其特征在于由下述重量配比的组分组成：纳米金属银0.2~14.8%，纳米金属锌0~5.0%，纳米沸石85.0~99.8%。

2.根据权利要求1所述的抗菌剂，其特征是：所述纳米金属银的粒径为20~40nm，纳米金属锌的粒径为20~40nm，纳米沸石的粒径为70~90 nm。

3.一种抗菌光油，其特征在于由95.0~99.0%(重量)的基础光油和1.0~5.0%(重量)的抗菌剂组成，其中抗菌剂由0.2~14.8%(重量)的纳米金属银、0~5.0%(重量)的纳米金属锌和85.0%~99.8%(重量)的纳米沸石组成。

4.根据权利要求3所述的抗菌光油，其特征是：所述纳米金属银的粒径为20~40nm，纳米金属锌的粒径为20~40nm，纳米沸石的粒径为70~90 nm。

5.一种抗菌光油的制备方法，其特征在于依次包括下述步骤：

（1）制备抗菌剂：按比例称取纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石，纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石的配比为纳米金属银0.2~14.8%(重量)、纳米金属锌0~5.0%(重量)、纳米沸石85.0~99.8%(重量)；然后将纳米金属银、纳米金属锌和纳米沸石混合，并利用搅拌器搅拌至混合均匀，制得抗菌剂；

（2）按比例称取抗菌剂和基础光油，抗菌剂和基础光油的配比为抗菌剂1.0~5.0%(重量)、基础光油95.0~99.0%(重量)；然后将抗菌剂添加到基础光油中，并利用搅拌器搅拌至混合均匀，再用超声仪进行分散20~30min，得到抗菌光油。

6.根据权利要求5所述的抗菌光油的制备方法，其特征是：步骤（1）中，利用搅拌器在40~250r/min的转速范围内搅拌10~15小时。

7.根据权利要求5所述的抗菌光油的制备方法，其特征是：步骤（2）中，利用搅拌器在40~250r/min的转速范围内搅拌10~20分钟。

8.权利要求3所述抗菌光油的使用方法，其特征在于：利用涂布机将抗菌光油涂布在白卡纸上，形成抗菌光油涂层；然后将涂布有抗菌光油涂层的白卡纸放入烘箱里面，在100~110℃的温度下烘干10~12小时，使抗菌光油涂层干燥，从而得到具有抗菌功能的材料。

9.根据权利要求8所述抗菌光油的使用方法，其特征在于：所述抗菌光油涂层厚度为1~3μm。