CN103741545B - 一种抗菌硅藻土基涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗菌硅藻土基涂料及其制备方法和应用，特别涉及一种用于壁纸的抗菌涂料，属于涂料领域。本发明利用硅藻土的特殊孔隙结构负载抗菌剂，赋予硅藻土抗菌性能；再将负载抗菌剂的硅藻土、分散剂、消泡剂、保水剂、水和胶黏剂混合搅拌制备硅藻土涂料。该方法利用性能优良的抗菌剂代替当前广泛使用的纳米二氧化钛，方法实施过程中抗菌剂杀菌活性好、广谱、长效，用量小，产品价格低廉。该方法方便可行，操作简单，不需要特殊的仪器设备，更易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗菌硅藻土基涂料及其制备方法和应用，特别涉及一种用于壁纸的抗菌涂料，属于涂料领域。
背景技术
随着人民生活水平的不断提高，家居装修市场对壁纸的需求量不断加大，具有特殊性能的壁纸越来越受到人们的关注，具有调湿功能的硅藻土壁纸悄然兴起。从宾馆酒店公共场所到普通百姓家庭室内装饰，硅藻土壁纸已被广泛使用，很好解决了室内环境过潮湿或过干燥的问题，减少了加湿器、除湿机的使用，环保、低碳。除此目前很多场所对硅藻土壁纸提出了更高的要求，如医疗卫生、食品加工、科学研究等场所对抗菌功能有了更高的要求，所用的硅藻土壁纸如只具有调湿功能，则大大限制了其应用，为此寻找一种简单易行、能赋予硅藻土壁纸抗菌性能的方法将具有很好的发展前景。目前抗菌壁纸主要通过负载纳米二氧化钛获得一定的抗菌性能。如专利“新型壁纸糊料”（CN103103873A）介绍了一种具有调湿隔热、分解有毒气体的壁纸糊料，所用方法即通过纳米二氧化钛的添加获得壁纸的抗菌性能；专利“一种调湿除味抗菌防霉壁纸”（CN101377069A）介绍了一种抗菌壁纸的制备方法，抗菌性能的获得亦通过添加ZnO和纳米二氧化钛得以实现；这些方法中所用的纳米二氧化钛用量较大且价格昂贵，此外二氧化钛的杀菌机理是光催化，受外界光条件制约较大，为此根据硅藻土壁纸产品特点，制订一种简单易行、成本低廉、能赋予硅藻土壁纸抗菌性能的方法将大大促进硅藻土壁纸产品的推广和应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌硅藻土基涂料及其制备方法，特别是一种用于壁纸的抗菌硅藻土基涂料。将抗菌剂负载于硅藻土上，操作简单、易于控制，用量少、安全价廉，抗菌性能优良、长效，所选择的抗菌剂为第三类喹诺酮类抗菌剂，抗菌谱更广，最低抑菌浓度低，杀菌活性好。该方法方便可行，工艺简单，不需要特殊的仪器设备，不受外界条件因素制约，且硅藻土壁纸所获得的抗菌性能具有广谱、长效、安全等优势。
一种抗菌硅藻土基涂料，其特征在于：所述涂料含有负载抗菌剂的硅藻土，所述负载抗菌剂的硅藻土由重量比为1:250～4000的抗菌剂和硅藻土组成。
本发明利用硅藻土丰富的孔隙结构和强大的吸附性能对抗菌剂进行负载，赋予硅藻土良好的抗菌性能，通过抑制细菌DNA拓扑异构酶，干扰细菌细胞DNA的复制而杀菌。通过此方法获得的抗菌性能长效、安全、价廉。该方法操作简单、方便可行，易于工业化生产。
本发明所述抗菌硅藻土基涂料优选所述负载抗菌剂的硅藻土由按重量比为1:1000～3000的抗菌剂和硅藻土组成，最优选为由按重量比为1:2000的抗菌剂和硅藻土组成。
本发明所述抗菌硅藻土基涂料优选所述涂料含有占全部涂料重量60%～70%的负载抗菌剂的硅藻土。
本发明所述抗菌硅藻土基涂料优选所述负载抗菌剂的硅藻土按下述方法制得：将1重量份的硅藻土浸于10～100重量份的浓度为5～20ppm抗菌剂的水溶液中浸渍，过滤、干燥。特别地，上述方法中浸渍时间优选为2～6h。
进一步优选为：将1重量份的硅藻土浸于100重量份的浓度为10ppm抗菌剂的水溶液中浸渍3h，过滤、干燥。
本发明所述抗菌硅藻土基涂料一个优选的技术方案为：所述涂料，按重量份，由下述组分组成：
负载抗菌剂的硅藻土：80～150份，分散剂：0.5～2.0份，消泡剂：0.2～1.2份，保水剂：0.01～1.0份，增稠剂：1.0～2.0份，水：50～200份，胶黏剂30～60份。
进一步优选为：所述涂料，按重量份，由下述组分组成：
负载抗菌剂的硅藻土：100份，分散剂：1.0份，消泡剂：0.5份，保水剂：0.5份，增稠剂：1.0份，水：100份，胶黏剂50份。
本发明所述抗菌硅藻土基涂料所述硅藻土、分散剂、消泡剂、保水剂、增稠剂、胶黏剂均可商业购得或通过已知方法制得，本领域的技术人员可以根据对产品的具体要求选择适当的分散剂、消泡剂、保水剂、增稠剂、胶黏剂等。
本发明所述抗菌硅藻土基涂料优选所述抗菌剂为第三代喹诺酮类广谱抗菌剂，进一步优选为环丙沙星，其化学名称：1-环丙基-6-氟-1,4-二氢-4-氧代-7-（1-哌嗪基）-3-喹啉羧酸。
本发明所述抗菌硅藻土基涂料优选所述硅藻土为60～150目的硅藻土。
本发明所述抗菌硅藻土基涂料优选所述涂料按下述方法制得：
①将1重量份的硅藻土浸于10～100重量份的浓度为5～20ppm抗菌剂的水溶液中浸渍，过滤、干燥，得负载抗菌剂的硅藻土；
②取负载抗菌剂的硅藻土80～150份，分散剂0.5～2.0份，消泡剂0.2～1.2份，保水剂0.01～1.0份，增稠剂1.0～2.0份，水50～200份，混合均匀，再加入胶黏剂30～60份，混合均匀。
本发明的另一目的是提供上述涂料的应用。
一种抗菌硅藻土基壁纸，所述壁纸的表面涂覆上述抗菌硅藻土基涂料。
上述抗菌硅藻土基壁纸优选按下述方法制得：将上述抗菌硅藻土基涂料涂覆于壁纸原纸表面，烘干，冷却，既得。
具体可为：
①将1重量份的硅藻土浸于10～100重量份的浓度为5～20ppm抗菌剂的水溶液中浸渍2～6h，过滤、干燥，得负载抗菌剂的硅藻土；
②取负载抗菌剂的硅藻土80～150份，分散剂0.5～2.0份，消泡剂0.2～1.2份，保水剂0.01～1.0份，增稠剂1.0～2.0份，水50～200份，混合均匀，再加入胶黏剂30～60份，混合均匀。
③将步骤②所得涂料涂覆于壁纸原纸表面，烘干，冷却，既得。
本发明所述壁纸原纸为可商业购得的供加工墙面装饰材料的原料纸。
本发明的有益效果在于：利用性能优良的抗菌剂代替目前广泛使用的纳米二氧化钛，利用硅藻土孔隙结构通过负载的方法赋予硅藻土壁纸良好的抗菌性能，方法实施过程中抗菌剂杀菌活性好，用量小，所获得的产品价格低廉，避免了使用纳米二氧化钛光催化受外界光条件的影响，实际生产中更易于操作，产品抗菌性能安全、长效。本方法还可用于其它硅藻土基室内装饰材料抗菌性能的获得，如硅藻泥装饰材料，硅藻土地板，硅藻土瓷砖等。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下述实施例中所述胶黏剂按公开号为CN103073671A的中国专利中所实施例1中记载的方法制得。
实施例1
（1）将抗菌剂环丙沙星配成5ppm的均匀溶液，取0.1g硅藻土浸于10mL抗菌剂溶液中浸渍6h，过滤干燥后得到负载抗菌剂的硅藻土。
（2）取负载抗菌剂的硅藻土80g，分散剂0.8g，消泡剂0.3g，保水剂0.2g，增稠剂1.0g，水80g，依次加入搅拌器中搅拌10min后，再取胶黏剂30g份加入搅拌器中继续搅拌10min后，将所得涂料涂于壁纸原纸表面，烘干、冷却后获得具有抗菌性能的硅藻土壁纸。
（3）取步骤（2）所得的硅藻土壁纸样品进行抑菌环实验和抑菌率实验，检测本发明所得壁纸的抗菌效果。检测结果发现硅藻土壁纸对大肠杆菌的抗菌率为98.91%，抑菌环直径为18mm。
实施例2
（1）将抗菌剂环丙沙星配成10ppm的均匀溶液，取0.1g硅藻土浸于8mL抗菌剂溶液中浸渍6h，过滤干燥后得到负载抗菌剂的硅藻土。
（2）取负载抗菌剂的硅藻土100g，分散剂1.0g，消泡剂0.5g，保水剂0.5g，增稠剂1.2g，水120g，依次加入搅拌器中搅拌10min后，再取胶黏剂50g份加入搅拌器中继续搅拌10min后，将所得涂料涂于壁纸原纸表面，烘干、冷却后获得具有抗菌性能的硅藻土壁纸。
（3）取步骤（2）所得的硅藻土壁纸样品进行抑菌环实验和抑菌率实验，检测本发明所得壁纸的抗菌效果。检测结果发现硅藻土壁纸对大肠杆菌的抗菌率为99.43%，抑菌环直径为20mm。
实施例3
（1）将抗菌剂环丙沙星配成15ppm的均匀溶液，取0.1g硅藻土浸于5mL抗菌剂溶液中浸渍5h，过滤干燥后得到负载抗菌剂的硅藻土。
（2）取负载抗菌剂的硅藻土120g，分散剂1.0g，消泡剂0.5g，保水剂0.5g，增稠剂1.2g，水150g，依次加入搅拌器中搅拌10min后，再取胶黏剂55g份加入搅拌器中继续搅拌10min后，将所得涂料涂于壁纸原纸表面，烘干、冷却后获得具有抗菌性能的硅藻土壁纸。
（3）取步骤（2）所得的硅藻土壁纸样品进行抑菌环实验和抑菌率实验，检测本发明所得壁纸的抗菌效果。检测结果发现硅藻土壁纸对大肠杆菌的抗菌率为99.30%，抑菌环直径为21mm。
实施例4
（1）将抗菌剂环丙沙星配成20ppm的均匀溶液，取0.1g硅藻土浸于5mL抗菌剂溶液中浸渍4h，过滤干燥后得到负载抗菌剂的硅藻土。
（2）取负载抗菌剂的硅藻土150g，分散剂1.2g，消泡剂0.5g，保水剂0.8g，增稠剂1.0g，水200g，依次加入搅拌器中搅拌10min后，再取胶黏剂60g份加入搅拌器中继续搅拌10min后，将所得涂料涂于壁纸原纸表面，烘干、冷却后获得具有抗菌性能的硅藻土壁纸。
（3）取步骤（2）所得的硅藻土壁纸样品进行抑菌环实验和抑菌率实验，检测本发明所得壁纸的抗菌效果。检测结果发现硅藻土壁纸对大肠杆菌的抗菌率为99.72%，抑菌环直径为22mm。
Claims (5)
1.一种抗菌硅藻土基涂料，其特征在于：所述涂料含有负载抗菌剂的硅藻土，所述负载抗菌剂的硅藻土由重量比为1:250～4000的抗菌剂和硅藻土组成，所述抗菌剂为环丙沙星；所述涂料含有占全部涂料重量60％～70％的负载抗菌剂的硅藻土；
其中，所述负载抗菌剂的硅藻土按下述方法制得：将1重量份的硅藻土浸于10～100重量份的浓度为5～20ppm抗菌剂的水溶液中浸渍，过滤、干燥。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述涂料，按重量份，由下述组分组成：
负载抗菌剂的硅藻土：80～150份，分散剂：0.5～2.0份，消泡剂：0.2～1.2份，保水剂：0.01～1.0份，增稠剂：1.0～2.0份，水：50～200份，胶黏剂30～60份。
3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述硅藻土为60～150目的硅藻土。
4.根据权利要求2所述的涂料，其特征在于：所述涂料按下述方法制得：
①将1重量份的硅藻土浸于10～100重量份的浓度为5～20ppm抗菌剂的水溶液中浸渍，过滤、干燥，得负载抗菌剂的硅藻土；
②取负载抗菌剂的硅藻土80～150份，分散剂0.5～2.0份，消泡剂0.2～1.2份，保水剂0.01～1.0份，增稠剂1.0～2.0份，水50～200份，混合均匀，再加入胶黏剂30～60份，混合均匀。
5.一种抗菌硅藻土基壁纸，其特征在于：所述壁纸的表面涂覆权利要求1所述的涂料。
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