CN115226726B - 一种抗菌抗病毒制剂以及利用该抗菌抗病毒制剂制备的隔离服 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及抗菌抗病毒材料的技术领域，具体公开了一种抗菌抗病毒制剂以及利用该抗菌抗病毒制剂制备的隔离服。本申请公开了一种抗菌抗病毒制剂，包括以下重量份的组分：无机抗菌纳米粒子3‑8份；十二烷基硫酸钠10‑15份；聚乙烯亚胺0.5‑1.2份；乙醇2‑9份。本申请还公开了上述抗菌抗病毒制剂在隔离防护材料中的应用以及利用上述抗菌抗病毒制剂制备的隔离服。本申请制备的隔离服具有较高的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。
Description
技术领域
本申请涉及抗菌抗病毒材料的技术领域，具体涉及一种抗菌抗病毒制剂以及利用该抗菌抗病毒制剂制备的隔离服。
背景技术
随着人们对生活质量的要求越来越高，关于细菌与病毒等微生物的安全问题愈发受到关注。在日常生活中，人类接触细菌和病毒微生物的途径主要来源于气溶胶、体液、分泌液及其他感染性物质等。因此，在易感染微生物区域进行工作时，防护用品起着关键性作用。
隔离服属于一类特制的防护服装，根据工艺的不同，它能够应用于不同行业，如生物医学防护领域、航空航天领域、精密机械领域等。穿戴隔离服的工作人员能够阻隔外界的细菌和病毒等微生物，从而有效避免了工作人员接触血液、体液、分泌液及其他感染性物质的污染。
目前，隔离服对于细菌和病毒的抵抗性能较差，因此隔离服的制备工艺中往往需要进行多层加工；然而，这容易使得隔离服的透湿性和透气性降低，导致隔离服的使用效果较差，从而使得工作人员的舒适感和工作效率降低。
发明内容
为了提高隔离服的抗菌抗病毒性，同时可以提高隔离服的透湿性和透气性，本申请提供一种抗菌抗病毒制剂以及利用该抗菌抗病毒制剂制备的隔离服。
第一方面，本申请提供一种抗菌抗病毒制剂，采用如下的技术方案：
一种抗菌抗病毒制剂，包括以下重量份的组分：无机抗菌纳米粒子3-8份；十二烷基硫酸钠10-15份；聚乙烯亚胺0.5-1.2份；乙醇2-9份。
本申请利用无机抗菌纳米粒子、十二烷基硫酸钠、聚乙烯亚胺和乙醇作为抗菌抗病毒制剂的有效成分，利用该抗菌抗病毒制剂制备得到的隔离服具有较强的透湿性和透气性，且该隔离服的抗菌抗病毒性较高。
无机抗菌纳米粒子具有广谱的抗菌性和抗病毒性，且具有耐热性好和毒性较低的优点。本申请使用的乙醇含有羟基，具有稳定无机抗菌纳米粒子的作用；聚乙烯亚胺中含有丰富的氨基，对于无机抗菌纳米粒子具有较强的吸附和分散作用。同时，本申请发现在抗菌抗病毒制剂中将十二烷基硫酸钠、聚乙烯亚胺、乙醇与无机抗菌纳米粒子配合使用，并调节各组分的用量，使它们能够发挥协同增效作用，从而有利于提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。
在一个具体的实施方案中，所述十二烷基硫酸钠的添加量可以为10份、12份、15份。
在一些具体的实施方案中，所述十二烷基硫酸钠的添加量还可以为10-12份、12-15份。
经过试验分析可知，当控制十二烷基硫酸钠的添加量在上述范围时，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请将十二烷基硫酸钠的添加量控制在上述范围。
在一个具体的实施方案中，所述聚乙烯亚胺的添加量可以为0.5份、0.8份、1.2份。
在一些具体的实施方案中，所述聚乙烯亚胺的添加量还可以为0.5-0.8份、0.8-1.2份。
经过试验分析可知，当控制聚乙烯亚胺的添加量在上述范围时，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请将聚乙烯亚胺的添加量控制在上述范围。
优选地，所述抗菌抗病毒制剂还包括以下重量份的有机酸：0.02-0.06份。
经过试验分析可知，相比于未加入有机酸的抗菌抗病毒制剂，本申请选择在抗菌抗病毒制剂中加入有机酸，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。
在一个具体的实施方案中，所述有机酸的添加量有机酸可以为0.02份、0.04份、0.06份。
在一些具体的实施方案中，所述有机酸的添加量有机酸还可以为0.02-0.04份、0.04-0.06份。
经过试验分析可知，当控制有机酸的添加量在上述范围时，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请将有机酸的添加量控制在上述范围。
进一步地，所述有机酸选自乳酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或多种有机酸。
进一步地，所述有机酸为乳酸和柠檬酸；所述乳酸和所述柠檬酸的重量比为5：(0.2-0.8)。
经过试验分析可知，相比于单独使用乳酸、柠檬酸和酒石酸中的一种、或者选择使用酒石酸与柠檬酸、选择使用酒石酸与乳酸，本申请选择使用柠檬酸与乳酸作为有机酸，可以进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请选择同时使用柠檬酸与乳酸作为有机酸。
在一个具体的实施方案中，所述乳酸和所述柠檬酸的重量比可以为5：0.2、5：0.5、5：0.8。
在一些具体的实施方案中，所述乳酸和所述柠檬酸的重量比还可以为5：(0.2-0.5)、5：(0.5-0.8)。
经过试验分析可知，当控制乳酸和柠檬酸的重量比在上述范围时，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请将乳酸和柠檬酸的重量比控制在上述范围。
优选地，所述无机抗菌纳米粒子选自纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米银中的一种或多种。
进一步地，所述无机抗菌纳米粒子为纳米银。
第二方面，本申请提供了上述抗菌抗病毒制剂在隔离防护材料中的应用。
第三方面，本申请提供了一种隔离服，所述隔离服是利用上述抗菌抗病毒制剂制备得到的。
第四方面，本申请提供了上述隔离服的制备方法，具体包括以下步骤：
S1：将所述抗菌抗病毒制剂喷涂于无纺布两侧，晾干，制备得到抗菌抗病毒布料；
S2：按照隔离服的大小规格，将所述抗菌抗病毒布料进行裁剪和缝制；然后对缝线处和针孔处进行热压，自然冷却至室温，即得所述隔离服。
本申请以无纺布作为基底，将制备的抗菌抗病毒制剂喷涂于无纺布两侧，能够使得抗菌抗病毒制剂与无纺布紧密结合，从而有利于增加隔离服的抗菌抗病毒性。另外利用热压工艺对隔离服的缝线处和针孔处进行处理，能够有效防止粉尘或液体从缝线处和针孔处进入，同时避免病菌穿透隔离服，有利于增强隔离服的耐用性、隔离性和使用安全性。
优选地，所述抗菌抗病毒制剂在所述无纺布两侧的喷涂厚度均为5-10μm。
在一个具体的实施方案中，所述抗菌抗病毒制剂的喷涂厚度可以为5μm、8μm、10μm。
在一些具体的实施方案中，所述抗菌抗病毒制剂的喷涂厚度可以为5-8μm、8-10μm。
经过试验分析可知，当控制抗菌抗病毒制剂的喷涂厚度在上述范围内时，隔离服的透湿性和透气性未明显降低，且能够进一步提高隔离服的抗菌抗病毒性。因此，本申请将抗菌抗病毒制剂的喷涂厚度控制在上述范围。
优选地，所述热压的参数条件为：温度为400-450℃，时间为2-5s。
第五方面，本申请提供了上述隔离服在抗菌抗病毒防护领域的应用。
本申请制备的隔离服具有较高的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性，将其用于抗菌抗病毒的医学防护、航空航天、精密机械以及其他领域，不仅能够提高工作人员的穿戴舒适感，还可以抵抗外来的细菌和病毒等微生物，具有良好的应用前景。
综上所述，本申请的技术方案具有以下效果：
本申请利用无机抗菌纳米粒子、十二烷基硫酸钠、聚乙烯亚胺与乙醇配合使用，作为抗菌抗病毒制剂的有效成分，并调节各组分的用量，用于制备隔离服，能够明显提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。
本申请还在抗菌抗病毒制剂中加入有机酸，并对有机酸的添加量和种类进行筛选，进一步提高了隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。
本申请将隔离服上抗菌抗病毒制剂的喷涂厚度控制在一定范围内，在保持隔离服的透湿性、透气性较高的前提下，有效提高了隔离服的抗菌抗病毒性。
具体实施方式
第一方面，本申请提供一种抗菌抗病毒制剂，包括以下重量份的组分：无机抗菌纳米粒子3-8份、十二烷基硫酸钠10-15份、聚乙烯亚胺0.5-1.2份、乙醇2-9份。
具体地，抗菌抗病毒制剂还包括以下重量份的有机酸：0.02-0.06份。
其中，有机酸选自乳酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或多种。
进一步地，有机酸为乳酸和柠檬酸液；乳酸和柠檬酸的重量比为5：(0.2-0.8)。
进一步地，无机抗菌纳米粒子选自纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米银中的一种或多种。
第二方面，本申请提供了上述抗菌抗病毒制剂在隔离防护材料中的应用。
第三方面，本申请提供了利用上述抗菌抗病毒制剂制备得到的隔离服。
第四方面，本申请提供了上述隔离服的制备方法，具体包括以下步骤：
S1：将抗菌抗病毒制剂喷涂于无纺布两侧，晾干，制备得到抗菌抗病毒布料；
S2：按照隔离服的大小规格，将抗菌抗病毒布料进行裁剪和缝制；然后对缝线处和针孔处进行热压，自然冷却至室温，即得隔离服。
具体地，抗菌抗病毒制剂在无纺布两侧的喷涂厚度均为5-10μm。
同时，热压的参数条件为：温度为400-450℃，时间为2-5s。
第五方面，本申请提供了上述隔离服在抗菌抗病毒防护领域的应用。
以下结合制备例1-27、实施例1-24、对比例1-7以及性能检测试验对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
制备例
制备例1-9
制备例1-9分别提供了一种抗菌抗病毒制剂。
上述各制备例的不同之处在于：抗菌抗病毒制剂中各组分的添加量。具体如表1所示。
上述各制备例的制备方法，具体包括以下步骤：
S1：按照表1所示的配方，称取无机抗菌纳米粒子、十二烷基硫酸钠、聚乙烯亚胺，加于100g的水中，超声使得各组分充分分散与溶解，得到混合溶液；
S2：向上述混合溶液中加入有机酸0.04g，得到抗菌抗病毒制剂；其中，有机酸为乳酸和柠檬酸，乳酸和柠檬酸的重量比为5：0.5。
表1制备例1-9中抗菌抗病毒制剂中各组分的添加量
制备例10-19
制备例10-19分别提供了一种抗菌抗病毒制剂。
上述各制备例与制备例3的不同之处在于：有机酸的添加量与有机酸中乳酸和柠檬酸的重量比。具体如表2所示。
表2制备例3、10-19中有机酸的添加量与有机酸中乳酸和柠檬酸的重量比
制备例20-23
制备例20-23分别提供了一种抗菌抗病毒制剂。
上述各制备例与制备例3的不同之处在于：有机酸的种类。具体如表3所示。
表3制备例3、20-23中有机酸的种类
制备例24-26
制备例24-26分别提供了一种抗菌抗病毒制剂。
上述各制备例与制备例3的不同之处在于：抗菌抗病毒制剂中各组分的种类不同。具体如表4所示。
表4制备例24-26中抗菌抗病毒制剂中各组分的种类
制备例27
制备例27提供了一种抗菌抗病毒制剂。
本制备例中抗菌抗病毒制剂的制备方法为：
S1：称取无机抗菌纳米粒子5.5g、十二烷基硫酸钠12g、聚乙烯亚胺0.8g，加于100g的水中，超声使得各组分充分分散与溶解，得到抗菌抗病毒制剂。
实施例
实施例1-20
实施例1-20分别提供了一种隔离服。
上述各实施例的制备方法的不同之处在于：抗菌抗病毒制剂的类型不同。具体如表5所示。
上述各实施例的制备方法，具体包括以下步骤：
S1：抗菌抗病毒布料的制备
将抗菌抗病毒制剂喷涂于阻燃无纺布两侧，使两侧的喷涂厚度均为8μm，晾干，制备得到抗菌抗病毒布料；
S2：抗菌抗病毒隔离服的制备
按照隔离服的大小规格，对抗菌抗病毒布料进行裁剪和缝制；然后对缝线处和针孔处进行热压，温度为430℃，时间为3s；自然冷却至室温，得抗菌抗病毒隔离服。
表5实施例1-20中抗菌抗病毒制剂的类型
实施例21-24
实施例21-24分别提供了一种隔离服。
上述各实施例与实施例2的不同之处在于：抗菌抗病毒制剂在无纺布两侧的喷涂厚度。具体如表6所示。
表6实施例2、21-24中抗菌抗病毒制剂在无纺布两侧的喷涂厚度
| 实施例 | 喷涂厚度(μm) |
| 2 | 8 |
| 21 | 3 |
| 22 | 5 |
| 23 | 10 |
| 24 | 12 |
对比例1-7
对比例1-7分别提供了一种隔离服。
上述各对比例与实施例2的不同之处在于：抗菌抗病毒制剂的类型不同。具体如表7所示。其余步骤均与实施例2相同。
表7对比例1-7中抗菌抗病毒制剂的类型
性能检测试验
以实施例1-24与对比例1-7提供的隔离服为检测对象，检测隔离服的透气性、抗菌性和抗病毒性。
检测方法：分别选择各实施例与对比例的隔离服3件，根据GB/T 24218.15-2018测试隔离服的透湿性，计算其平均值；根据GB/T 5453-1997测试隔离服的透气性，计算其平均值；根据GB/T 20944.3-2008测试隔离服的抗菌性，计算其平均值；根据ISO18184-2019测试隔离服的抗病毒性，计算其平均值。同时，以未经抗菌抗病毒制剂处理的布料制备的隔离服为对照组，对隔离服的上述4种性能进行测试。
检测结果：如表8所示。
表8实施例1-24与对比例1-7中隔离服的透气性、抗菌性和抗病毒性
结合表8，通过对比实施例1-24、对比例1-7与对照组的检测结果，本申请利用无机抗菌纳米粒子、十二烷基硫酸钠、聚乙烯亚胺与水，制备得到了一种抗菌抗病毒制剂，利用该抗菌抗病毒制剂制备的隔离服的透湿性高于3108g·m-2·d；透气性高于0.120L·cm-2·s；且该隔离服对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性均在95.7％以上；该隔离服对于H1N1和H3N2的抗病毒活性均在3.50以上。上述检测结果表明，本申请制备的隔离服具有较强的透湿性和透气性，且该隔离服的抗菌抗病毒性较高。
通过对比实施例2、对比例5-7与对照组的检测结果，当仅使用无机抗菌纳米粒子、或者选择使用十二烷基硫酸钠与无机抗菌纳米粒子、再或者选择使用聚乙烯亚胺与无机抗菌纳米粒子，作为抗菌抗病毒制剂，获得的隔离服的透湿性和透气性较高，但是抗菌性低于84.3％，抗病毒性低于3.1；而本申请选择同时使用无机抗菌纳米粒子、十二烷基硫酸钠、聚乙烯亚胺作为抗菌抗病毒制剂，获得的隔离服的透湿性和透气性较高，且能够有效提高该隔离服的抗菌抗病毒性。上述检测结果表明，抗菌抗病毒制剂中各组分原料相互配合，存在协同增效的作用。因此，本申请选择同时使用无机抗菌纳米粒子、十二烷基硫酸钠、聚乙烯亚胺作为抗菌抗病毒制剂。
通过对比实施例1-3与对比例1-2的检测结果，当控制十二烷基硫酸钠的添加量在10-15份的范围内时，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请将十二烷基硫酸钠的添加量控制在上述范围。
通过对比实施例2、4-5与对比例3-4的检测结果，当控制聚乙烯亚胺的添加量在0.5-1.2份的范围内时，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请将聚乙烯亚胺的添加量控制在上述范围。
通过对比实施例2、20的检测结果，相比于未加入有机酸的抗菌抗病毒制剂，本申请选择在抗菌抗病毒制剂中加入有机酸，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请选择在抗菌抗病毒制剂中加入有机酸。
通过对比实施例2、14-19的检测结果，当单独使用乳酸、单独使用柠檬酸、单独使用酒石酸、单独使用柠檬酸作为有机酸，隔离服的透湿性低于3290g·m-2·d，透气性低于0.144L·cm-2·s，且该隔离服对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性均低于97.9％，该隔离服对于H1N1和H3N2的抗病毒活性均低于3.69；当选择使用酒石酸与柠檬酸或者选择使用酒石酸与乳酸作为抗菌抗病毒制剂的有机酸，对于隔离服性能的改善作用较弱；而本申请选择同时使用柠檬酸与乳酸，能够明显提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请选择同时使用柠檬酸与乳酸作为抗菌抗病毒制剂的有机酸。
通过对比实施例2、6-9的检测结果，当控制有机酸中乳酸和柠檬酸的重量比在5：(0.2-0.8)的范围内时，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请将乳酸和柠檬酸的重量比控制在上述范围。
通过对比实施例2、10-13的检测结果，当控制有机酸的添加量在0.02-0.06份的范围内时，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请将有机酸的添加量控制在上述范围。
通过对比实施例2、21-24的检测结果，当控制隔离服上抗菌抗病毒制剂的喷涂厚度在13-18μm的范围内时，能够进一步提高隔离服的透湿性、透气性和抗菌抗病毒性。因此，本申请将抗菌抗病毒制剂的喷涂厚度控制在上述范围内。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种抗菌抗病毒制剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：纳米银5.5份；十二烷基硫酸钠10-15份；聚乙烯亚胺0.5-1.2份；乙醇6份；有机酸0.02-0.06份；所述有机酸为重量比为5：0.2-0.8的乳酸和柠檬酸。
2.如权利要求1所述的抗菌抗病毒制剂在制备隔离防护材料中的应用。
3.一种隔离服，其特征在于，所述隔离服是利用权利要求1所述的抗菌抗病毒制剂制备得到的。
4.如权利要求3所述的隔离服的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：将所述抗菌抗病毒制剂喷涂于无纺布两侧，晾干，制备得到抗菌抗病毒布料；
S2：按照隔离服的大小规格，将所述抗菌抗病毒布料进行裁剪和缝制；然后对缝线处和针孔处进行热压，自然冷却至室温，即得所述隔离服。
5.根据权利要求4所述的隔离服的制备方法，所述抗菌抗病毒制剂在所述无纺布两侧的喷涂厚度均为5-10μm。
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