CN103044945A - 蓄光-自发光抗菌和抗病毒活性材料及制造方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
背景技术；
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1Pa·s以上(20℃)，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，TiO2，ZnO，SiO2，SnO2，ZrO2，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(-PO3(OH)2)或羟基(-COOH)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激发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TiO2颗粒，纳米ZnO颗粒，纳米SiO2颗粒，纳米SnO2颗粒，纳米ZrO2颗粒，纳米Cu颗粒，纳米CuO2颗粒，纳米磷酸锆钠颗粒。
蓄光-自发光材料包括：平均粒径0.1-2000μm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CaAl2O4:Eu，Nb颗粒，蓝绿色的铕、镝激活Sr4Al14O25:Eu，Dy颗粒，黄绿色的铕、镝激活SrAl2O4:Eu，Dy颗粒。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，优选十二烷基苄基氯化铵和十二烷基苄基溴化铵。
透明材料包括：透明树脂，玻璃，胶。透明树脂包括下列树脂：EVA有机树脂膜，PA有机树脂膜，PVB有机树脂膜，PES有机树脂膜，HDPE有机树脂膜，LDPE有机树脂膜，TPU有机树脂膜，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，丙烯酸树脂有机树脂，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料镶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254nm短波灭菌紫外线光源和特定波长185nm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，人为控制灭菌强度和效能。
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，施工速度快，利于批量生产。
附图说明：
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ZnO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透明灭菌颗粒端面结构图。
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ZnO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ZnO抗菌粒子和紫外光的流体灭菌箱端面结构图。
具体实施方式：
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：1是纳米Ag粒子层，Ag粒子的平粒径为10-500nm，2是PVDF热熔氟树脂，3是正硅酸盐白色发光颗粒。将正硅酸盐白色发光颗粒3与PVDF热熔氟树脂颗粒2充分混合，将均匀分布的混合粉料加热到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，用滚压机将纳米Ag粒子1压入PVDF热熔氟树脂膜内，冷却后，制造成含有镁激活的的正硅酸盐白色发光颗粒和纳米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颗粒，5是UV光固化树脂胶，6是HDPE有机树脂膜，7是黄绿色的ZnS:Cu系列发光颗粒。将黄绿色的ZnS:Cu系列发光颗粒7与HDPE有机树脂颗粒6充分混合，将混合粉料加热到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光固化树脂胶5喷HDPE有机树脂膜6表面，UV光固化树脂胶5上面喷纳米Ag颗粒4，用紫外光照射，含有纳米Ag颗粒4的UV光固化树脂胶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ZnO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ZnO抗菌粒子层，9是EVA有机树脂胶，10是正硅酸盐白色发光颗粒，11是PMMA基层树脂膜。将正硅酸盐白色发光颗粒10均匀喷在PMMA基层树脂膜11上，在正硅酸盐白色发光颗粒10上铺EVA有机树脂胶膜9中，将ZnO抗菌粒子颗粒喷在EVA有机树脂胶膜9上，加热100度EVA有机树脂胶膜熔融后，用压力机将纳米ZnO抗菌粒子和正硅酸盐白色发光颗粒压入EVA有机树脂胶膜内，EVA有机树脂胶膜透过正硅酸盐白色发光颗粒与PMMA基层树脂膜粘接在一起。冷却后，制造成含有正硅酸盐白色发光颗粒的透明灭菌膜。
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是铕、钕激活CaAl2O4:Eu，Nb发光颗粒，13是PMMA透明树脂，14是纳米Ag颗粒。首先将铕、钕激活CaAl2O4:Eu，Nb发光颗粒12与PMMA透明树脂13颗粒均匀混合，加热到200度后PMMA透明树脂13颗粒粘在铕、钕激活CaAl2O4:Eu，Nb发光颗粒表面，破碎后，将包含有铕、钕激活CaAl2O4:Eu，Nb颗粒的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呈球壳状包裹在铕、钕激活CaAl2O4:Eu，Nb发光颗粒表面，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颗粒粘在熔融状态PMMA透明树脂表面，冷却后，制造成PMMA内部是铕、钕激活CaAl2O4:Eu，Nb颗粒，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是聚氨脂透明树脂，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ZnO颗粒。将聚氨脂软透明树脂颗粒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，在熔融态的聚氨脂软透明树脂15表面喷Ag颗粒或ZnO颗粒，将Ag颗粒或ZnO颗粒压入熔融态聚氨脂软透明树脂15表层内，冷却后，制造成具有透气功能的弹性聚氨脂透明灭菌垫。
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是侧固定板，21是聚苯乙烯透明树脂板，22是稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒，23是上层纳米ZnO颗粒，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颗粒的灭菌效能。
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是侧固定板，27是箱稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒，28是纳米ZnO颗粒，29是聚苯乙烯透明树脂板，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是紫外光发光管，34是空气或水。使用时，将箱稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒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颗粒28，用紫外光照射后，纳米ZnO颗粒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颗粒混合，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颗粒，用紫外光照射后，上层纳米ZnO颗粒31粘接在聚苯乙烯透明树脂板29上平面，下层纳米ZnO颗粒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侧固定板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ZnO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-自发光颗粒激发光的共同作用下，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ZnO颗粒的分解，提高ZnO颗粒的灭菌效能。当紫外线灯关闭时，铝酸盐蓄光-自发光颗粒激发光继续激发纳米ZnO颗粒，保持纳米ZnO颗粒的灭菌活性。
Claims (10)
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TiO2颗粒，纳米ZnO颗粒，纳米SiO2颗粒，纳米SnO2颗粒，纳米ZrO2颗粒，纳米Cu颗粒，纳米CuO2颗粒，纳米磷酸锆钠颗粒。
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-自发光颗粒，稀土硅酸盐蓄光-自发光颗粒，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缓蚀剂。
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。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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