CN1319435A - 一种广谱抗菌复合镀层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种广谱抗菌复合镀层的制备方法。该方法是将广谱抗菌剂加入电镀或化学镀的浴液中,然后施镀于物体表面上构成。其中抗菌剂是采用60-600m2/g的沉淀二氧化硅,或是粒径为80-200nm的二氧化硅,与银氨溶液和H2O2或者和葡萄糖水溶液作用制得;或者是采用沉淀二氧化硅与CoCl2、NiCl2、CuCl2、AgNO3的1-3种水溶液作用制得。本发明的抗菌复合镀层,不但具有装饰和防护性能,而且可防止镀物表面细菌的着附和殖生,有利于人体的健康。
Description
本发明涉及一种广谱抗菌复合镀层的制备方法。
随着经济的发展和生活水平的提高,人们的卫生、健康意识逐渐加强。将镀层制成抗菌复合镀层,应用于医疗器械,可以防止或减少院内感染的发生;应用于食品加工、运输、储存的金属用具,从而防止细菌污染、恶化食品;应用于厨房用品,以防止由细菌而导致的食物中毒事件的发生;应用于公共场所的金属设施,以防止病原菌、病毒的交叉感染。因此,抗菌复合镀层的问世,将会受到人们的青睐。
目前,上述场合使用的金属设施,不具备抗菌功能,细菌等微生物在其表面很容易繁殖,自身难以达到卫生、洁净的希望标准。
本发明的目的是提供一种抗菌复合镀层的制备方法。该方法过程简单,依此方法制备的抗菌复合镀层适用性广、抗菌谱广、抗菌持久,耐热、耐酸碱,对人体无毒。
为达到上述目的,本发明是通过下述技术方案加以实现的。在电镀或化学镀的浴液中加入广谱抗菌剂,然后镀覆在金属或非金属的表面构成广谱抗菌复合镀层,其中抗菌剂是采用二氧化硅为原料,与过量的还原剂和银氨溶液反应,产物经过包括过滤、洗涤、干燥、筛分过程制得,其特征在于,以比表面积为60-600m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O,白炭黑),或者是粒径为80-200nm的二氧化硅为载体,与浓度为0.01mol/L-1mol/L的银氨溶液和30%的H2O2作用制得抗菌剂;或者以上述硅原料与浓度为0.01mol/L-1mol/L的银氨溶液和浓度为1-15%的葡萄糖水溶液作用制得抗菌剂;或者是采用沉淀二氧化硅与浓度为0.05mol/L-3mol/L的CoCl2、NiCl2、CuCl2、AgNO3的水溶液中的1-3种溶液作用制得抗菌剂;抗菌剂在抗菌复合镀层中的重量比为0.4-40%。
镀覆在金属或非金属表面上的本发明广谱抗菌复合镀层,镀层不但具有装饰和防护功能,而且可以防止细菌等微生物在其表面着附及繁殖,从而可以减少由病源菌而导致的人类疾病的发生。
下面对本发明进行详细说明。
本发明所采用的抗菌剂载体-沉淀二氧化硅,具有较大的比表面积,吸附性能好,在镀液中易于分散,以此作为镀层抗菌剂的载体,这无疑是使本抗菌复合镀层具有良好性能的先决条件。制备过程中,应该控制抗菌剂在镀液中重量百分含量在0.5%-10%,镀液温度在15-60℃,pH为3-6的条件下进行操作,在搅拌的作用下,反应0.5小时,便可在金属或非金属表面得到本发明的抗菌复合镀层。
下面再以实施例对本发明加以进一步说明。
实施例一:
将2.4g AgNO3溶解于一定体积的水中,加入10ml浓NH3·H2O,得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中,然后加入比表面积为67m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O,白炭黑)50g,在0℃,pH为10的条件下,缓慢加入30%的H2O2,在搅拌下进行反应,连续搅拌24小时。反应完毕后,进行过滤,得到滤饼,用水充分洗涤滤饼,过滤除去水分,在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理,用325目筛子筛分,得到含银1.6%的抗菌添加剂49.2g。取上述制取的抗菌添加剂1g于200ml瓦特型镀镍溶液中,镀液其它组成为:NiSO4·6H2O250g/L,NiCl2·6H2O30g/L,H3BO335g/L,镀液温度在45℃,pH为3的条件下进行操作,在搅拌的作用下,反应0.5小时,得到含抗菌剂2.1%的镍复合抗菌镀层。将该抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法,采用标准菌株进行杀菌检验试验,大肠杆菌4.9×105株,12小时杀菌率为100%;金黄色葡萄球菌3.1×104株,12小时杀菌率为100%;绿脓杆菌3.2×106株,12小时杀菌率为100%;枯草杆菌4.5×104株,12小时杀菌率为100%。急性皮肤刺激试验结果:无刺激;毒性试验结果:无毒;抗菌持久性:存放一年的样品,12小时杀菌率为100%。
实施例二:
将8.2g AgNO3溶解于一定体积的水中,加40ml浓NH3·H2O,得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中,然后加入比表面积为190m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O,白炭黑)50g,在0℃,pH为10的条件下,缓慢加入30%的H2O2,在搅拌下进行反应,连续搅拌24小时。反应完毕后,进行过滤,得到滤饼,用水充分洗涤滤饼,过滤除去水分,在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理,用325目筛子筛分,得到含银7.7%的抗菌添加剂52.1g。取上述制取的抗菌添加剂5g于200ml镀锌溶液中,镀液其它组成为:ZnCl260g/L,KCl200g/L,H3BO328g/L,镀液温度在20℃,pH为3的条件下进行操作,在搅拌的作用下,反应0.5小时,得到含抗菌剂5.2%的锌复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法,采用标准菌株进行杀菌检验试验,大肠杆菌4.9×105株,9小时杀菌率为100%;金黄色葡萄球菌3.1×104株,9小时杀菌率为100%;绿脓杆菌3.2×106株,9小时杀菌率为100%;枯草杆菌4.5×104株,9小时杀菌率为100%。急性皮肤刺激试验结果:无刺激;毒性试验结果:无毒;抗菌持久性:存放一年的样品,9小时杀菌率为100%。
实施例三:
将20.0g AgNO3溶解于一定体积的水中,加90ml浓NH3·H2O,得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中,然后加入比表面积为307m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O,白炭黑)50g,在30℃,pH为10的条件下,缓慢加入30%的H2O2,在搅拌下进行反应,连续搅拌24小时。反应完毕后,进行过滤,得到滤饼,用水充分洗涤滤饼,过滤除去水分,在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理,用325目筛子筛分,得到含银15.6%的抗菌添加剂57.3g。取上述制取的抗菌添加剂8g于200ml酸性镀铜溶液中,镀液其它组成为:CuSO4·5H2O120g/L,98%H2SO485ml/L,CuCl235mg/L,镀液温度在25℃的条件下进行操作,在搅拌的作用下,反应0.5小时,得到含抗菌剂9.1%的铜复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法,采用标准菌株进行杀菌检验试验,大肠杆菌4.9×105株,6小时杀菌率为100%;金黄色葡萄球菌3.1×104株,6小时杀菌率为100%;绿脓杆菌3.2×106株,6小时杀菌率为100%;枯草杆菌4.5×104株,6小时杀菌率为100%。急性皮肤刺激试验结果:无刺激;毒性试验结果:无毒;抗菌持久性:存放一年的样品,6小时杀菌率为100%。
实施例四:
将40.0g AgNO3溶解于一定体积的水中,加190ml浓NH3·H2O,得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中,然后加入比表面积为523m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O,白炭黑)50g,在45℃,缓慢加入浓度为8%的葡萄糖溶液,在搅拌下进行反应,连续搅拌3.0小时。反应完毕后,进行过滤,得到滤饼,用水充分洗涤滤饼,过滤除去水分,在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理,用325目筛子筛分,得到含银26.2%的抗菌添加剂64.9g。取上述制取的抗菌添加剂10g于200ml瓦特型镀镍溶液中,镀液其它组成为:NiSO4·6H2O300g/L,NiCl2·6H2O30g/L,H3BO335g/L,镀液温度在60℃,pH为4的条件下进行操作,在搅拌的作用下,反应0.5小时,得到含抗菌剂17.4%的镍复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法,采用标准菌株进行杀菌检验试验,大肠杆菌3.8×104株,6小时杀菌率为100%;金黄色葡萄球菌4.1×105株,6小时杀菌率为100%;绿脓杆菌3.3×104株,6小时杀菌率为100%;枯草杆菌5.2×104株,6小时杀菌率为100%。急性皮肤刺激试验结果:无刺激;毒性试验结果:无毒;抗菌持久性:试样放置一年,6小时杀菌率为100%。
实施例五:
将60.0g AgNO3溶解于一定体积的水中,加250ml浓NH3·H2O,得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中,然后加入比表面积为590m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O,白炭黑)50g,在50℃,缓慢加入浓度为12%的葡萄糖溶液,在搅拌下进行反应,连续搅拌4.0小时。反应完毕后,进行过滤,得到滤饼,用水充分洗涤滤饼,过滤除去水分,在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理,用325目筛子筛分,得到含银38.5%的抗菌添加剂78.8g。取上述制取的抗菌添加剂20g于200ml化学镀Ni-P溶液中,镀液其它组成为:NiSO4·6H2O30g/L,NaH2PO2·H2O30g/L,CH3COONa35g/L,乳酸30ml/L,镀液温度在85℃,pH为5的条件下进行操作,在搅拌的作用下,反应0.5小时,得到含抗菌剂29.3%的Ni-P复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法,采用标准菌株进行杀菌检验试验,大肠杆菌3.8×104株,2小时杀菌率为100%;金黄色葡萄球菌4.1×105株,2小时杀菌率为100%;绿脓杆菌3.3×104株,2小时杀菌率为100%;枯草杆菌5.2×104株,2小时杀菌率为100%。急性皮肤刺激试验结果:无刺激;毒性试验结果:无毒;抗菌持久性:试样放置一年,2小时杀菌率为100%。
实施例六:
将过量的NiCl2、CoCl2以任意比例构成的混合物加入到1L的反应釜中,然后加入比表面积为67m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O,白炭黑)100g,反应温度为18℃,pH为5的条件下,进行反应24小时,反应完毕后,进行过滤,得到滤饼,用水充分洗涤滤饼,过滤除去水分,在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理,用325目筛子筛分,得到抗菌添加剂。取上述制取的抗菌添加剂15g于200ml瓦特型镀镍溶液中,镀液其它组成为:NiSO4·6H2O290g/L,NiCl2·6H2O40g/L,H3BO338g/L,镀液温度在55℃,pH为4的条件下进行操作,在搅拌的作用下,反应0.5小时,得到含抗菌剂29.3%的镍基复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法,采用标准菌株进行杀菌检验试验,大肠杆菌5.1×105株,24小时杀菌率为100%;金黄色葡萄球菌2.5×104株,24小时杀菌率为100%;绿脓杆菌2.2×106株,24小时杀菌率为100%;枯草杆菌3.4×104株,24小时杀菌率为100%。急性皮肤刺激试验结果:无刺激;毒性试验结果:无毒;抗菌持久性:试样放置一年,24小时杀菌率为100%。
Claims (1)
1.一种广谱抗菌复合镀层的制备方法,是在电镀或化学镀的浴液中加入广谱抗菌剂,然后镀覆在金属或非金属的表面构成广谱抗菌复合镀层,其中抗菌剂是采用二氧化硅为原料,与过量的还原剂和银氨溶液反应,产物经过包括过滤、洗涤、干燥、筛分过程制得,其特征在于,以比表面积为60-600m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O,白炭黑),或者是粒径为80-200nm的二氧化硅为载体,与浓度为0.01mol/L-1mol/L的银氨溶液和30%的H2O2作用制得抗菌剂;或者以上述硅原料与浓度为0.01mol/L-1mol/L的银氨溶液和浓度为1-15%的葡萄糖水溶液作用制得抗菌剂;或者是采用沉淀二氧化硅与浓度为0.05mol/L-3mol/L的CoCl2、NiCl2、CuCl2、AgNO3的水溶液中的1-3种溶液作用制得抗菌剂;抗菌剂在抗菌复合镀层中的重量比为0.4-40%。
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