CN1695447A

CN1695447A - 多用途无机抗菌颗粒的制备方法

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Publication number: CN1695447A
Application number: CN 200410037819
Authority: CN
Inventors: 蔡惠萍; 田树霖
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2005-11-16

Abstract

本发明是一种多用途无机抗菌颗粒的制备方法。它是将指定规格的普通硅胶，用碱溶液或磷酸盐溶液进行扩容处理，使其成为金属离子担载量大、释放速度缓慢的载体；再用碳酸盐或硝酸盐、硫酸盐、氯化盐等抗菌金属盐溶液进行离子交换，制成粉状长效抗菌剂；也可用粉状抗菌剂制成不同规格的抗菌颗粒，用于液体消毒；还可用水将颗粒中的抗菌金属离子析出，制成液态抗菌喷雾剂等。

Description

多用途无机抗菌颗粒的制备方法

传统的无机抗菌剂多为粉状，本发明人提出了抗菌原液的制备方法(03119679.9)虽然解决了空气和液体抗菌的难题，但制备过程中抗菌金属离子担载量受限、析出时过虑等操作复杂、在液体中使用时须经常添加，不能长效等缺陷，限制了其更广泛的应用。本发明制备了一种多用途的无机抗菌颗粒，完全可以克服上述缺陷。

为实现本发明的目的，采用下列步骤：第一步，对硅胶扩容。首先选择载体硅胶，其特点是分子式：SiO₂·nH₂O；颗粒：250～300目；孔径(P·D)：50～70；微孔容积：(P·V)＞0.5m²/g；熔点：1700℃左右；PH：5～7；比表面积：(SSA)＞300m²/g；比重：2.2；的白色细粉。其次用碱溶液或铝酸盐溶液对该硅胶进行处理，使硅胶微孔表面形成铝硅酸盐层。碱溶液有碱金属氢氧化物溶液如NaOH、KOH、LiOH等；铝酸盐溶液如：NaALO₂、KALO₂、LiALO₂。处理后的溶液PH为9.5～12.5。第二步，制作金属盐溶液。将水溶性抗菌金属盐如碳酸银、铜、锌、铵或硝酸银、铜、锌、铵或硫酸银、铜、锌、铵或氯化银、铜、锌、铵等，按一定浓度制备离子交换溶液备用。第三步，进行离子交换。将上述处理后的硅胶做为抗菌金属离子的载体，用离子交换法，在反应釜内交换反应2～4小时后，再用清水清洗二次，用70℃左右烘干方法或自然干燥法，将水份除去，制成无机抗菌硅胶粉料。第四步，根据不同的使用要求造粒。即在上述普通硅胶粉中，添加20％-60％的抗菌硅胶粉或其他粉状无机抗菌剂，再添加两者总量5-15％的液态二氧化硅粘合剂，使用硅胶造粒机，制成不同形状、不同规格0.1mm-2cm的颗粒，放入液体中用作液体长效消毒。该颗粒既可利用其缓释功能置入液体或气体中，做为长效抗菌剂使用；第五步，也可以用它制成抗菌喷雾等使用的抗菌原液。具体使用方法是，取粒径0.1mm-8mmD上述抗菌硅胶颗粒，按1～10g抗菌液用颗粒添加10L乙醇或水等溶剂的比例，搅拌、析出30分钟～4小时。析出的抗菌液可直接添到洗涤液、喷雾液及各种液体形式使用的材料中，使之能随时有效地杀抑各种致病菌。

本发明的优点是：用途广泛：可以在造粒前，以粉状抗菌剂的形态，添加在各种原料中，和传统的粉状长效无机抗菌剂一样使用；又可以将该抗菌粉末制成颗粒状抗菌剂，杀死空气中的有害微生物；还可以在造粒后加水析出，制成液态抗菌剂，喷雾或添加到液体中使用。此外，解决了传统的无机抗菌剂多为粉状，在添加各种溶剂制造抗菌溶液时会出现下列情况：如当粉末过细时致使溶液混浊；当粉末过粗时易沉淀，这些都会影响抗菌效果和产品质量。采用本发明技术，只使用其中的抗菌金属离子，避免了上述缺点；此外，还解决了液态抗菌剂在贮存、运输过程中的损耗等难题。抗菌剂的形态为颗粒，不怕磕碰、受潮、不会流失，使用时可根据需要随时添加溶剂，搅拌析出；本技术最大限度地发挥了抗菌剂的有效成份—抗菌金属离子的功能，节约了原料，降低了附加成本。

现列举下列实例说明本发明：

例1：硅胶预处理：取1000g硅胶，硅胶的技术规格是，颗粒为280目，孔径(P.D)为50～70，微孔容积(P.V)＞0.5m²/g，熔点1700℃、PH＝5～7、比表面积(SSA)＞300m²/g、比重＝2.2。再取441.75g铝酸钠，水4L，调节其PH为12左右，在60℃间歇搅拌10小时，再加水清洗，过滤，烘干(100～110℃)备用。

例2：硅胶的抗菌金属离子交换：取处理后的硅胶共1000g备用，取离子水2L加入浓度为0.05M的硝酸银、浓度为1M的硝酸锌、浓度为0.5M的硝酸铜、浓度为1M的硝酸铵，放在反应釜内溶解并制备离子交换溶液，再加入已处理的硅胶，在室温下反应2小时。用清水清洗二次。用70℃烘箱将其烘干，去除表面水为止，制成抗菌硅胶粉。

例3：添加抗菌硅胶粉生产抗菌塑料制品：用气流磨将上述抗菌硅胶粉粉碎成粒径D₅₀＝10μm的粉末，用传统的造粒方法，按聚乙烯原料∶抗菌硅胶粉＝8∶2的比例，生产抗菌母粒。再按聚乙烯原料∶抗菌母粒＝9∶1的比例混合，注塑制成抗菌砧板。抗菌砧板中抗菌剂含量为2％。

例4：用抗菌硅胶粉造粒：取上述已制成的抗菌硅胶粉，添加50％普通硅胶粉，再添加两者总量10％的液态二氧化硅粘合剂，使用硅胶造粒机，用传统的、制造普通硅胶颗粒的方法，制成直径2cm抗菌硅胶球。将该球放入厕所水箱中，长效杀抑水箱和便池中的微生物；也可将该球放入洗衣机中，在传统的用洗衣粉洗涤过程中，同时杀抑衣物上的致病菌。

例5：生产液态抗菌喷雾剂：取上述已制成的抗菌硅胶粉，用传统的、制造普通硅胶颗粒的方法，制成粒径为2.0-5.6mm的抗菌硅胶颗粒。在上述颗粒中按1∶200比例加自来水，用搅拌机搅拌1小时，使颗粒中的抗菌金属离子析出到水中，制成抗菌液。可用作抗菌喷雾液、洗涤液，也可做污水处理剂。

抗菌砧板的抗菌功能试验方法及价格如下：

试验菌株：大肠杆菌ATCC25922株；金黄色葡萄球菌ATCC6538株。

试验材料：营养琼脂，生理盐水按国家要求标准《消毒技术规范》配制。

试验方法：取本发明例3抗菌聚乙烯片放入10ml灭菌生理盐水中，灭菌20分钟，加入5×10⁷CFU/ml菌液，在37℃下培养48小时，进行活菌计数，对照组用未经本发明处理的聚乙烯材料，同上述方法进行活菌计数，计算杀菌率。结果如下：

实验菌株	灭菌率(％)		对照菌液CFU/ml
	灭菌率(％)			4小时	6小时
	大肠杆菌	88.21		4小时	6小时	99.90	5.7×10⁶
金黄色葡萄球菌	大肠杆菌	88.21	85.33	99.89	5.7×10⁶	99.90	5.7×10⁶

抗菌液的抗菌功能检测方法：

取本发明抗菌液及对照液各10ml，分别置于4个大试管中灭菌后，分别加入10ml浓度为10⁷个/ml的大肠杆菌菌液(Escheriehia coli)。在常温下(RH＝90％)置于摇床中，以便抗菌液与菌液充分接触。0.5小时、3.5小时、6小时后，分别吸取菌液1ml，置于9ml生理盐水试管中，分别稀释10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5、10^-6几种稀释度，每个稀释度分别取0.1ml稀释液于培养皿中，立即倾注46℃左右的LB培养基12-15ml，摇匀，于37℃恒温箱内，培养24小时后，进行活菌记数，计算杀灭率：

结果：

抗菌液	不同时间(小时)的杀抑率		活菌对照(cfu/ml)
	不同时间(小时)的杀抑率			3.5小时	6小时
	液态抗菌剂	99.4		3.5小时	6小时	99.99	5×10⁷

从上述检测结果可以看出：本发明制备的抗菌剂不仅用途广泛，保存方便，添加方法容易，而且，抗菌功能十分优异。

Claims

1、多用途抗菌颗粒所用的硅胶其孔径(P·D)：50～70；熔点：1700℃左右；PH：5～7；比表面积：(SSA)＞300m²/g；微孔容积：(P·V)＞0.5m²/g；比重：2.2；颗粒：80～300目的白色细粉。

2、用碱溶液或铝酸盐溶液对该硅胶进行处理，使硅胶微孔表面形成铝硅酸盐层，便于进行离子交换。碱溶液有碱金属氢氧化物溶液如NaOH、KOH、LiOH等；铝酸盐溶液如：NaALO₂、KALO₂、LiALO₂。处理后的溶液PH为9.5～12.5。

3、取浓度为0.001～0.1M的硝酸银或硫酸银、氯化银和0.5～3M的硝酸锌或硫酸锌、氯化锌，0.5～2M的硝酸铜或硫酸铜、氯化铜，1～2M的硝酸或硫酸铵，制成交换液。和处理后的硅胶粉一起，在反应釜中交换反应2～4小时后，清洗二次，自然干燥或用烘箱烘干成无机抗菌硅胶粉。用球磨机等将交换后的抗菌硅胶粉磨成1-10μm细粉。

4、在权利要求1的硅胶粉中，添加20％-60％的权利要求3的抗菌硅胶粉，再添加5-15％的液态二氧化硅粘合剂，使用硅胶造粒机，制成不同形状、规格0.1mm-2cm的颗粒，放入液体中用作液体长效消毒。

5、使用造粒机将抗菌硅胶粉制成0.1mm-8mm的颗粒，添加乙醇或水等溶剂，加以搅拌析出，使载体颗粒内担载的抗菌金属离子析出，连同溶剂一起用做抗菌液。颗粒与溶剂的比例是1∶100～500。析出方法是搅拌，时间为30分钟～4小时。最后过滤制成抗菌液。