TW202320635A - 抗菌抗病毒結構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種抗菌抗病毒結構，包括一多孔基底以及一抗菌抗病毒材料，所述抗菌抗病毒材料結合於所述多孔基底上，且所述多孔基底的每單位表面積上存在有1-450 g/m ²的所述抗菌抗病毒材料。所述抗菌抗病毒材料包含一第一活性成分和一第二活性成分中的至少一種，其中所述第一活性成分包含銀組分和一含鋅化合物，所述第二活性成分包含銀組分和二氧化鈦。借此，本發明的抗菌抗病毒結構所應用的物品，能具有優異的抗菌和抗病毒效果。

Description

抗菌抗病毒結構

本發明涉及一種抗微生物結構，特別是涉及一種抗菌抗病毒結構，適用於各種有抗菌和抗病毒需求的物品如穿戴物品。

日常生活環境中細菌和病毒無所不在而且肉眼難以觀察，一旦入侵人體可能引發各種疾病。2019年底全球爆發新冠病毒疫情，新冠病毒不僅變異速度快也具有非常強的傳播力。隨著頻繁的人口流動和社會交流，新冠病毒的疫情也不斷在擴大，甚至對人類的生存造成重大威脅。然而，市面上的口罩如醫療口罩、活性碳口罩、棉布口罩、N95口罩等，僅能過濾阻絕大部分細菌和病毒，無實際抑制抗菌病毒的功能。

因此，市場上亟需要一種抗菌抗病毒結構，其能殺死致病細菌和病毒並阻止其繁殖，這樣一來，細菌和病毒便無法傳播。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種抗菌抗病毒結構。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種抗菌抗病毒結構，其包括一多孔基底以及一抗菌抗病毒材料，所述抗菌抗病毒材料結合於所述多孔基底上，且所述多孔基底的每單位表面積上存在有1-450 g/m ²的所述抗菌抗病毒材料。所述抗菌抗病毒材料包含一第一活性成分和一第二活性成分中的至少一種，其中所述第一活性成分包含銀組分和一含鋅化合物，所述第二活性成分包含銀組分和二氧化鈦。

在本發明的一實施例中，所述抗菌抗病毒結構還包括一外覆層，所述外覆層覆蓋所述多孔基底的一外表面。當所述抗菌抗病毒材料僅包含所述第一活性成分時，所述外覆層中存在有所述第一活性成分。

在本發明的一實施例中，所述抗菌抗病毒結構還包括一外覆層，所述外覆層覆蓋所述多孔基底的一外表面，且所述外覆層具有一抗菌抗病毒處理面。當所述抗菌抗病毒材料同時包含所述第一活性成分和所述第二活性成分時，所述外覆層中存在有所述第一活性成分，且所述抗菌抗病毒處理面上存在有所述第二活性成分。

在本發明的一實施例中，所述外覆層為一第一組合物所形成，所述第一組合物包含所述第一活性成分和一成膜高分子。所述第一活性成分的所述銀組分在所述第一組合物中的含量為10 ppm至1000 ppm，且基於100 wt%的所述第一組合物，所述第一活性成分的所述含鋅化合物的含量為1 wt%至10 wt%，所述成膜高分子的含量為5 wt%至20 wt%。

在本發明的一實施例中，所述成膜高分子為壓克力、聚氨酯或聚碳酸酯。

在本發明的一實施例中，所述抗菌抗病毒處理面是將一第二組合物施加於所述外覆層的一外表面而形成，所述第二組合物包含所述第二活性成分和水。基於100 wt%的所述第二組合物，所述第二活性成分的所述銀組分的含量為0.001 wt%至1 wt%，所述第二活性成分的所述二氧化鈦的含量為0.01 wt%至2 wt%。

在本發明的一實施例中，所述多孔基底為多個附有所述抗菌抗病毒材料的基礎纖維所構成。

在本發明的一實施例中，多個所述基礎纖維各自被一外覆層所包覆。當所述抗菌抗病毒材料僅包含所述第一活性成分時，多個所述基礎纖維的所述外覆層中存在有所述第一活性成分。

在本發明的一實施例中，多個所述基礎纖維各自被一外覆層所包覆，其中所述外覆層具有一抗菌抗病毒處理面。當所述抗菌抗病毒材料同時包含所述第一活性成分和所述第二活性成分時，多個所述基礎纖維的所述外覆層中存在有所述第一活性成分，且多個所述基礎纖維的所述外覆層的所述抗菌抗病毒處理面上存在有所述第二活性成分。

在本發明的一實施例中，所述第一活性成分的所述含鋅化合物選自於硝酸鋅、四羥基合鋅酸鈉、氯化鋅、檸檬酸鋅、十一碳烯酸鋅、草酸鋅、醋酸鋅、碳酸鋅、碘化鋅、溴化鋅、吡硫鎓鋅、氧化鋅、蓖麻酸鋅、硼酸鋅或高氯酸鋅。

在本發明的一實施例中，所述第二活性成分的所述二氧化鈦是以粒子形式存在，且具有一長軸為10 nm至50 nm以及一短軸為3 nm至20 nm。

本發明的抗菌抗病毒結構，其能通過“所述抗菌抗病毒材料結合於所述多孔基底上，且所述多孔基底的每單位表面積上存在有1-450 g/m ²的所述抗菌抗病毒材料”以及“所述抗菌抗病毒材料包含一第一活性成分和一第二活性成分中的至少一種，其中所述第一活性成分包含銀組分和一含鋅化合物，所述第二活性成分包含銀組分和二氧化鈦”的技術特徵，以使抗菌率和抗病毒率都達到99%以上。除此之外，本發明的抗菌抗病毒結構還具有適用範圍廣、使用靈活方便以及對人體和環境無害等優點。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

細菌、病毒在日常生活環境中無所不在且無法以肉眼觀察到，一旦入侵人體則可能引發疾病，因此本發明提供一種抗菌抗病毒結構，其可應用於各種有抗菌和抗病毒需求的物品，例如穿戴物品、裝修物品、隨身物品及配件物品，並賦予這些物品優異的抗菌和抗病毒效果。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“抗菌抗病毒結構”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

請參閱圖1及圖2，顯示本發明的抗菌抗病毒結構Z的可能實施方式。如圖1及圖2所示，本發明的抗菌抗病毒結構Z主要包括一多孔基底1及一抗菌抗病毒材料M，抗菌抗病毒材料M結合於多孔基底1上，且多孔基底1的每單位表面積上存在有1-450 g/m ²的抗菌抗病毒材料M。作為抗菌抗病毒結構Z的多孔基底1，可採用濾網、多孔陶瓷、木材、海綿、合成木、多孔磁磚、石材、磁磚、皮革、泡棉、紙、衣物、活性碳、矽膠或鐵氟龍基材。

值得一提的是，抗菌抗病毒材料M可包含一第一活性成分和一第二活性成分中的至少一種，其中第一活性成分包含一銀組分和一含鋅化合物，第二活性成分包含一銀組分和二氧化鈦。本文中，抗菌抗病毒材料M的“活性成分”指的是真正起到抗菌和抗病毒效果的成分。經量測，當抗菌抗病毒材料M包含有第一活性成分時，多孔基底1的每單位表面積上存在第一活性成分的重量為1-150 g/m ²；當抗菌抗病毒材料M包含有第二活性成分時，多孔基底1的每單位表面積上存在第二活性成分的重量為15-300 g/m ²。因此本發明的抗菌抗病毒結構Z不管在明亮處還是暗處都能有很好的抗菌和抗病毒能力。

如圖1所示，本發明的抗菌抗病毒結構Z可進一步包括一外覆層2，且外覆層2覆蓋多孔基底1的一外表面100，以使抗菌抗病毒材料M更穩固地結合於多孔基底1上。更進一步來說，當抗菌抗病毒材料M僅包含第一活性成分時，第一活性成分可存在於外覆層2中。另外，如圖2所示，外覆層2還可具有一抗菌抗病毒處理面3，當抗菌抗病毒材料M同時包含第一活性成分和第二活性成分時，第一活性成分可存在於外覆層2中，且第二活性成分可存在於抗菌抗病毒處理面3上。實際應用時，外覆層2的厚度可為100 nm至1500 μm，抗菌抗病毒處理面3的厚度可為10 nm至500 nm。

由上可知，抗菌抗病毒材料M與多孔基底1的結合方式並沒有特別的限制，只要在使用時能產生所需的抗菌效果和/或抗病毒效果即可。在一些實施例中，抗菌抗病毒材料M的第一活性成分和/或第二活性成分可直接附著於多孔基底1。在一未繪示的實施例中，外覆層2可為雙層結構，其中抗菌抗病毒材料M的第一活性成分存在於雙層結構的第一層，且第二活性成分存在於雙層結構的第二層。

更進一步來說，外覆層2可為一第一組合物所形成，第一組合物可為高分子組合物，即第一組合物可包含第一活性成分和成膜高分子；成膜高分子可為壓克力、聚氨酯(PU)或聚碳酸酯，但不限於此。以第一組合物的總重為基礎計算，第一活性成分的銀組分的含量可為10 ppm至1000 ppm，第一活性成分的含鋅化合物的含量可為1 wt%至10 wt%，成膜高分子的含量可為5 wt%至20 wt%。實際應用時，可通過塗覆或含浸方式將第一組合物施加於多孔基底1的外表面100上再使其固化而形成外覆層2；在外覆層2中，第一活性成分的銀組分可以含銀化合物的形式存在，也可以金屬銀(如銀奈米粒子)的形式存在。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。

含銀化合物可舉出：硝酸銀(silver nitrate)、亞硝酸銀(silver nitrite)、硫酸銀(silver sulfate)、亞硫酸銀(silver sulfite)、次氯酸銀(silver hypochlorite)、磷酸銀(silver phosphate)、檸檬酸銀(silver dihydrogen citrate)、草酸銀(silver oxalate)、醋酸銀(silver acetate)、碳酸銀(silver carboante)、甲酸銀(silver formate)、苯甲酸銀(silver benzoate)、丙酸銀(silver propionate)、硒酸銀(silver selenate)、四氟硼酸银(silver tetrafluoroborate)、氯化銀(silver chloride)、溴化銀(bromide silver)、碘化銀(silver iodide)、砷酸銀(silver arsenate)、硝酸氧化銀(silver oxide nitrate)、三氟化銀(silver(III) fluoride)、三氟甲磺酸銀(silver trifluoromethanesulfonate)、及磺胺嘧啶銀(silver sulfadiazine)。然而，本發明以上述所舉例子為限。

含鋅化合物可舉出：高氯酸鋅(zinc perchlorate)、硝酸鋅(zinc nitrate)、檸檬酸鋅(zinc citrate)、草酸鋅(zinc oxalate)、醋酸鋅(zinc acetate)、硼酸鋅(zinc borate)、碳酸鋅(zinc carbonate)、蓖麻酸鋅(zinc ricinoleate)、十一碳烯酸鋅(zinc undecylenate)、四羥基合鋅酸鈉(sodium tetrahydroxozincate(2−))、氯化鋅(zinc chloride)、碘化鋅(zinc iodide)、溴化鋅(zinc bromide)、吡硫鎓鋅(zinc pyrithione)及氧化鋅(zinc oxide)。含鋅化合物較佳是採用檸檬酸鋅、醋酸鋅或氧化鋅。然而，本發明以上述所舉例子為限。

在一些實施例中，第一活性成分的銀組分在第一組合物中的含量可為10 ppm、50 ppm、100 ppm、200 ppm、300 ppm、400 ppm、500 ppm、600 ppm、700 ppm、800 ppm、900 ppm或1000 ppm。第一活性成分的含鋅化合物在第一組合物中的含量可為1 wt%、2 wt%、3 wt%、4 wt%、5 wt%、6 wt%、7 wt%、8 wt%、9 wt%或10 wt%。成膜高分子在第一組合物中的含量可為5 wt%、6 wt%、7 wt%、8 wt%、9 wt%、10 wt%、11 wt%、12 wt%、13 wt%、14 wt%、15 wt%、16 wt%、17 wt%、18 wt%、19 wt%或20 wt%。

另外，外覆層2的抗菌抗病毒處理面3可以是用一第二組合物處理其外表面而形成，第二組合物可為活性成分的分散液，即第二組合物可包含第二活性成分和水。以第二組合物的總重為基礎計算，第二活性成分的銀組分的含量可為0.001 wt%至1 wt%，第二活性成分的二氧化鈦的含量可為0.01 wt%至2 wt%，其餘組分可為水。實際應用時，可通過噴塗、浸塗或滾塗方式將第二組合物均勻施加於外覆層2的外表面上，待乾燥後，外覆層2的外表面上即附著有第二活性成分而形成抗菌抗病毒處理面3；在抗菌抗病毒處理面3上，第二活性成分的銀組分是以金屬銀(如銀奈米粒子)的形式存在，且二氧化鈦是以銳鈦礦型二氧化鈦奈米粒子的形式存在，其較佳為具有一長軸為10 nm至50 nm及一短軸為3 nm至20 nm。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。

在一些實施例中，第二活性成分的銀組分在第二組合物中的含量可為0.001 wt%、0.005 wt%、0.01 wt%、0.05 wt%、0.1 wt%、0.2 wt%、0.3 wt%、0.4 wt%、0.5 wt%、0.6 wt%、0.7 wt%、0.8 wt%、0.9 wt%或1 wt%。第二活性成分的二氧化鈦在第二組合物中的含量可為0.01 wt%、0.05 wt%、0.1 wt%、0.2 wt%、0.3 wt%、0.4 wt%、0.5 wt%、0.6 wt%、0.7 wt%、0.8 wt%、0.9 wt%、1 wt%、1.1 wt%、1.2 wt%、1.3 wt%、1.4 wt%、1.5 wt%、1.6 wt%、1.7 wt%、1.8 wt%、1.9 wt%或2 wt%。

[第二實施例]

請參閱圖3，顯示本發明的抗菌抗病毒結構Z的其中一變化實施方式。如圖3所示，本發明的抗菌抗病毒結構Z主要包括一多孔基底1及一抗菌抗病毒材料M，抗菌抗病毒材料M結合於多孔基底1上。在本實施例中，抗菌抗病毒材料M僅包含第二活性成分，且多孔基底1的每單位表面積上存在第二活性成分的重量為15-300 g/m ²。

更進一步來說，多孔基底1具有一抗菌抗病毒處理面3，其可以是用一第二組合物處理多孔基底1的外表面而形成，第二組合物可為活性成分的分散液，即第二組合物可包含第二活性成分和水。以第二組合物的總重為基礎計算，第二活性成分的銀組分的含量可為0.001 wt%至1 wt%，第二活性成分的二氧化鈦的含量可為0.01 wt%至2 wt%，其餘組分可為水。

實際應用時，可通過噴塗、浸塗或滾塗方式將第二組合物均勻施加於多孔基底1的外表面上，待乾燥後，多孔基底1的外表面上即附著有第二活性成分而形成抗菌抗病毒處理面3；在抗菌抗病毒處理面3上，第二活性成分的銀組分是以金屬銀(如銀奈米粒子)的形式存在，且二氧化鈦是以銳鈦礦型二氧化鈦奈米粒子的形式存在，其較佳為具有一長軸為10 nm至50 nm及一短軸為3 nm至20 nm。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。

第一實施例中提到的相關技術細節在本實施例中依然有效，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施例中提到的相關技術細節也可應用在第一實施例中。

[第三實施例]

請參閱圖4並配合圖5A至圖5C所示，圖4顯示本發明的抗菌抗病毒結構Z的另外一變化實施方式。如圖4所示，本發明的抗菌抗病毒結構Z主要包括一多孔基底1及一抗菌抗病毒材料M，抗菌抗病毒材料M結合於多孔基底1上。本實施例與前述實施例的不同之處在於，多孔基底1為多個附有抗菌抗病毒材料M的基礎纖維11所構成。作為多孔基底1的基礎纖維11，可採用聚酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醋酸乙烯酯(PEVA)、聚碳酸酯(PC)、醋酯、尼龍、氨綸、橡膠、麻質、棉質、蠶絲、玻璃、金屬、碳、羊毛、人造蛋白或紙纖維。

在本實施例中，當抗菌抗病毒材料M僅包含第一活性成分時，多個基礎纖維11各自可被一外覆層2所包覆，如圖5A所示，且外覆層2中存在有第一活性成分；當抗菌抗病毒材料M同時包含第一活性成分和第二活性成分時，多個基礎纖維11各自的外覆層2還可具有一抗菌抗病毒處理面3，如圖5B所示，且抗菌抗病毒處理面3上存在有第二活性成分。另外，當抗菌抗病毒材料M僅包含第二活性成分時，多個基礎纖維11各自具有一抗菌抗病毒處理面3，如圖5C所示，且抗菌抗病毒處理面3上存在有第二活性成分。

第一和第二實施例中提到的相關技術細節在本實施例中依然有效，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施例中提到的相關技術細節也可應用在第一和第二實施例中。

[抗菌測試] 實驗例1：多孔基材(透氣泡棉軟墊)結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖3所示，其中多孔基材的每單位表面積上存在有10 g/m ²的第二活性成分(硝酸銀和二氧化鈦)； 實驗例2：多孔基材(透氣泡棉軟墊)結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖1所示，其中多孔基材的每單位表面積上存在有15 g/m ²的第一活性成分(硝酸銀和硝酸鋅)； 實驗例3：多孔基材(透氣泡棉軟墊)結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖2所示，其中多孔基材的每單位表面積上存在有25 g/m ²的第一活性成分(硝酸銀和硝酸鋅)以及7 g/m ²的第二活性成分(硝酸銀和二氧化鈦)； 實驗例4：纖維基材結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖3所示，其中纖維基材的每單位表面積上存在有10 g/m ²的第二活性成分(硝酸銀和二氧化鈦)； 實驗例5：纖維基材結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖1所示，其中纖維基材的每單位表面積上存在有15 g/m ²的第一活性成分(硝酸銀和硝酸鋅)； 實驗例6：纖維基材結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖2所示，其中纖維基材的每單位表面積上存在有25 g/m ²的第一活性成分(硝酸銀和硝酸鋅)以及7 g/m ²的第二活性成分(硝酸銀和二氧化鈦)； 比較例1：測試樣品為未經加工的多孔基材； 比較例2：測試樣品為未經加工的纖維基材。

多孔基底抗菌實驗方法：

大腸桿菌在1/500營養液(1/500 NB)中以37 ^oC培養2小時後，用1/500NB將大腸桿菌液配成濃度1.0-5.0 × 10 ⁵CFU/ml的菌液，然後從中取0.4 ml菌液滴於測試樣品表面，再將4.0 × 4.0 cm ²的PET膜蓋在菌液上。將表面有菌液的測試樣品置於潔淨培養皿中以35 ^oC培養24小時後，取下PET膜收集菌液，然後用9.6 ml的TSB營養液分次沖洗測試樣品表面以洗下殘餘菌液。將菌液均勻混合並用PBS緩衝液進行適當稀釋，取1 ml稀釋後的菌液滴入Agar塗盤，塗盤後以35 ^oC培養24小時，然後取出進行菌數確認，結果如表1所示。

纖維基材抗菌實驗方法：

先將測試樣品稱重2g，再剪成1.0 × 1.0 cm ²大小裝入潔淨塑膠罐。大腸桿菌在TSB營養液中以37 ^oC培養1小時後，用PBS緩衝液將大腸桿菌液配成濃度1.5-3.0 × 10 ⁵CFU/ml的菌液，然後從中取50 ml菌液倒入裝有測試樣品的塑膠罐。將裝有菌液與測試樣品的塑膠罐置於37 ^oC培養環境中震盪培養5小時後，取1 ml菌液用PBS緩衝液適當稀釋，取1 ml稀釋後的菌液滴入Agar塗盤，塗盤後以35 ^oC培養24小時，然後取出進行菌數確認，結果如表2所示。

表1

測試樣品	實驗例1	實驗例2	實驗例3	比較例1
剛接種菌數值 A	2.12 × 10 5CFU/ml	2.12 × 10 5CFU/ml	2.12 × 10 5CFU/ml	2.12 × 10 5CFU/ml
接觸時間後未加工對照樣菌數值 B	8.35 × 10 7CFU/ml	8.35 × 10 7CFU/ml	8.35 × 10 7CFU/ml	8.35 × 10 7CFU/ml
接觸時間後測試樣品菌數值 C	＜1	＜1	＜1	8.08 × 10 7CFU/ml
抗菌率	99.9999988%	99.9999988%	99.9999988%	3.233%
備註	菌液與樣品接觸時間:24h且不需照光源

表2

測試樣品	實驗例4	實驗例5	實驗例6	比較例2
剛接種菌數值 A	5.02 × 10 5CFU/ml	5.02 × 10 5CFU/ml	5.02 × 10 5CFU/ml	5.02 × 10 5CFU/ml
接觸時間後未加工對照樣菌數值 B	1.23 × 10 7CFU/ml	1.23 × 10 7CFU/ml	1.23 × 10 7CFU/ml	1.23 × 10 7CFU/ml
接觸時間後測試樣品菌數值 C	＜1	＜1	＜1	1.04× 10 7CFU/ml
抗菌率	99.99999187%	99.99999187%	99.99999187%	15.447%
備註	菌液與樣品接觸時間:5h且不需照光源

[抗菌測試結果討論]

測試結果顯示，比較例1的測試樣品(未經加工的多孔基材)對大腸桿菌的抗菌率僅有3.233%，無明顯抗菌效果。在相同的培養條件下(在暗培養條件下靜置培養24小時)，實驗例1至3的測試樣品對大腸桿菌均有非常優異的抗菌效果，抗菌率高達99.9999988%。實驗例1至3雖然在抗菌率的表現不分軒輊(數值相同)，但比較活性成分用量，可以發現若要達到同樣的抗菌效果，第一活性成分的用量要比第二活性成分的用量還多；當同時使用第一活性成分和第二活性成分作為抗菌抗病毒材料時，第一活性成分和第二活性成分各自的用量都可以減少。

比較例2的測試樣品(未經加工的紡織基材)對大腸桿菌的抗菌率僅有15.44%，抗菌效果不佳；此數值可能因為菌卡在纖維上無法全部洗脫而有誤差。在相同的培養條件下(在暗培養條件下震盪培養5小時)，實驗例4至6的測試樣品對大腸桿菌均有非常優異的抗菌效果，抗菌率高達99.99999187%。實驗例4至6雖然在抗菌率的表現不分軒輊(數值相同)，但比較活性成分用量，可以發現若要達到同樣的抗菌效果，第一活性成分的用量要比第二活性成分的用量還多；另外，當同時使用第一活性成分和第二活性成分作為抗菌抗病毒材料時，第一活性成分和第二活性成分各自的用量都可以減少。

[抗病毒測試] 實驗例1：多孔基材(透氣泡棉軟墊)結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖3所示，其中多孔基材的每單位表面積上存在有30 g/m ²的第二活性成分(硝酸銀和二氧化鈦)，且於測試過程中照射UVA光源(波長365 nm，照度0.25 mW/cm ²)； 實驗例2：多孔基材(透氣泡棉軟墊)結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖1所示，其中多孔基材的每單位表面積上存在有45 g/m ²的第一活性成分(硝酸銀和硝酸鋅)，且於測試過程中不照射UVA光源； 實驗例3：多孔基材(透氣泡棉軟墊)結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖2所示，其中多孔基材的每單位表面積上存在有20 g/m ²的第一活性成分(硝酸銀和硝酸鋅)以及15 g/m ²的第二活性成分(硝酸銀和二氧化鈦)，且於測試過程中不照射UVA光源； 實驗例4：纖維基材結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖3所示，其中纖維基材的每單位表面積上存在有30 g/m ²的第二活性成分(硝酸銀和二氧化鈦)，且於測試過程中照射UVA光源(波長365 nm，照度0.25 mW/cm ²)； 實驗例5：纖維基材結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖1所示，其中纖維基材的每單位表面積上存在有45 g/m ²的第一活性成分(硝酸銀和硝酸鋅)，且於測試過程中不照射UVA光源； 實驗例6：纖維基材結合抗菌抗病毒材料，測試樣品的結構如圖2所示，其中纖維基材的每單位表面積上存在有20 g/m ²的第一活性成分(硝酸銀和硝酸鋅)以及15 g/m ²的第二活性成分(硝酸銀和二氧化鈦)，且於測試過程中不照射UVA光源； 比較例1：未經加工的多孔基底，測試過程中照射UVA光源(波長365 nm，照度0.25 mW/cm ²)； 比較例2：未經加工的多孔基底，測試過程中不照射UVA光源； 比較例3：未經加工的纖維基材，測試過程中照射UVA光源(波長365 nm，照度0.25 mW/cm ²)； 比較例4：未經加工的纖維基材，測試過程中不照射UVA光源。

針對多孔基材的照光抗病毒實驗方法(實驗例1與比較例1)：

在MEM培養基中將H1N1病毒培養成濃度大於1.0 × 10 ⁸CFU/ml的病毒液後，用滅菌後蒸餾水稀釋10倍備用。然後從中取0.4 ml的稀釋後病毒液滴於測試樣品表面，再將4.0 × 4.0 cm ²的PET膜蓋在病毒液上。將表面有病毒液的測試樣品於25 ^oC且有UVA光源照射的條件下靜置4小時後取出，取下PET膜收集病毒液，然後用9.6 ml的洗脫液分次沖洗測試樣品表面以洗下殘餘病毒液，最後再以空斑法進行病毒數計算確認，結果如表3所示。

針對多孔基底的未照光抗病毒實驗方法(實驗例2、3與比較例2)：

在MEM培養基中將H1N1病毒培養成濃度大於1.0 × 10 ⁸CFU/ml的病毒液後，用滅菌後蒸餾水稀釋10倍備用。然後從中取0.4 ml的稀釋後病毒液滴於測試樣品表面，再將4.0 × 4.0 cm ²的PET膜蓋在病毒液上。將表面有病毒液的測試樣品於25 ^oC下靜置24小時後取出，取下PET膜收集病毒液，然後用9.6 ml的洗脫液分次沖洗測試樣品表面以洗下殘餘病毒液，最後再以空斑法進行病毒數計算確認，結果如表3所示。

針對纖維基材抗的照光病毒實驗方法(比較實驗例1與比較例3)：

先將測試樣品稱重0.4g，再剪成1.0 × 1.0 cm ²大小後層疊裝入潔淨玻璃培養皿中。H1N1病毒在MEM培養基中培養成濃度大於1.0 × 10 ⁸CFU/ml的病毒液後，用滅菌後蒸餾水稀釋10倍備用。然後從中取0.2 ml的稀釋後病毒液滴於測試測試樣品表面，再以玻璃培養皿上蓋覆蓋測試樣品。將被覆蓋的測試樣品於25 ^oC且有UVA光源照射的條件下靜置2小時後取出，用20 ml的洗脫液充分將玻璃培養皿內病毒液洗出，最後再以空斑法進行病毒數計算確認，結果如表4所示。

針對纖維基材抗的未照光抗病毒實驗方法(比較實驗例2、3與比較例4)：

先將測試樣品稱重0.4g，再剪成1.0 × 1.0 cm ²大小後層疊裝入潔淨玻璃培養皿中。H1N1病毒在MEM培養基中培養成濃度大於1.0 × 10 ⁸CFU/ml的病毒液後，用滅菌後蒸餾水稀釋10倍備用。然後從中取0.2 ml的稀釋後病毒液滴於測試測試樣品表面，再以玻璃培養皿上蓋覆蓋測試樣品。將被覆蓋的測試樣品於25 ^oC下靜置24小時後取出，用20 ml的洗脫液充分將玻璃培養皿內病毒液洗出，最後再以空斑法進行病毒數計算確認，結果如表4所示。

表3

測試樣品	實驗例1	比較例1	實驗例3	實驗例2	比較例2
剛接種未加工對照樣病毒活性值U0	5.69	5.69	5.69	5.69	5.69
接觸時間後未加工對照樣病毒活性值 Ut	4.22	4.22	4.22	5.84	5.84
接觸時間後測試樣品病毒活性值 At	1.37	4.13	0.45	2.55	5.70
抗病毒活性值Ut-At	2.85	0.09	3.77	3.29	0.04
抗病毒率	99.86%	18.70%	99.98%	99.95%	8.79%
備註	病毒液與樣品接觸時間:4h 且 需照UVA光源	病毒液與樣品接觸時間:24h 且 不需照光源

表4

測試樣品	實驗例1	比較例3	實驗例3	實驗例2	比較例4
剛接種未加工對照樣病毒活性值lgVa	6.56	6.56	6.56	6.56	6.56
接觸時間後未加工對照樣病毒活性值 lgVb	5.93	5.93	5.93	7.38	7.38
接觸時間後測試樣品病毒活性值 lgVc	4.25	6.04	3.97	4.41	6.11
抗病毒活性值lgVa-lgVc	2.31	0.52	2.59	2.15	0.44
抗病毒率	99.5%	3.33%	99.74%	99.29%	2.76%
備註	病毒液與樣品接觸時間:2h且需照UVA光源	病毒液與樣品接觸時間:24h且不需照光源

[抗病毒測試結果討論]

測試結果顯示，在UVA光源照射條件下，未加工多孔基材(比較例1)對H1N1病毒的抗病毒率僅有18.70%，病毒雖因照射UVA而有少量減少，但抗病毒率的表現不佳。相比之下，實驗例1的測試樣品對H1N1病毒有非常優異的抗病毒效果，抗病毒率高達99.86%。另外，在未照光的暗條件下，未加工多孔基底(比較例2)對H1N1病毒的抗病毒率僅有8.79%，明顯無抗病毒效能。相比之下，實驗例2、3的測試樣品對H1N1病毒均有非常優異的抗病毒效果，抗病毒率分別達99.95%與99.98%。

在UVA光源照射條件下，未加工紡織基材(比較例3)對H1N1病毒的抗病毒率僅有3.3%，病毒雖因照射UVA而有少量減少，但抗病毒率的表現不佳。相比之下，實驗例4的測試樣品對H1N1病毒有非常優異的抗病毒效果，抗病毒率高達99.5%。另外，在未照光的暗條件下，未加工纖維基材(比較例4)對H1N1病毒的抗病毒率僅有2.76%，明顯無抗病毒效能。相比之下，實驗例1的測試樣品對H1N1病毒有非常優異的抗病毒效果，抗病毒率高達99.86%。實驗例5、6的測試樣品對H1N1病毒均有非常優異的抗病毒效果，抗病毒率分別達99.29%與99.74%。

由此可見，第二活性成分(金屬銀和二氧化鈦)可以在UVA光源照射條件下讓多孔基材或纖維基材有非常優異的抗病毒效能，而第二活性成分或第一和第二活性成分配合使用可以在無照光的暗條件下讓多孔基材或纖維基材有非常優異的抗病毒效能。比較抗菌和抗病毒測試結果可以發現，若要達到期望的抗病毒效果，需要更大量的第一活性成分和/或第二活性成分。

[實施例的有益效果]

本發明的抗菌抗病毒結構，其能通過“所述抗菌抗病毒材料結合於所述多孔基底上，且所述多孔基底的每單位表面積上存在有1-450 g/m ²的所述抗菌抗病毒材料”以及“所述抗菌抗病毒材料包含一第一活性成分和一第二活性成分中的至少一種，其中所述第一活性成分包含銀組分和一含鋅化合物，所述第二活性成分包含銀組分和二氧化鈦”的技術特徵，以使抗菌率和抗病毒率都達到99%以上。除此之外，本發明的抗菌抗病毒結構還具有適用範圍廣、使用靈活方便以及對人體和環境無害等優點。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Z:抗菌抗病毒結構 1:多孔基底 100:外表面 11:基礎纖維 2:外覆層 3:抗菌抗病毒處理面 M:抗菌抗病毒材料

圖1為本發明第一實施例的抗菌抗病毒結構的其中一示意圖。

圖2為本發明第一實施例的抗菌抗病毒結構的另外一示意圖。

圖3為本發明第二實施例的抗菌抗病毒結構的示意圖。

圖4為本發明第三實施例的抗菌抗病毒結構的示意圖。

圖5A顯示本發明第三實施例的抗菌抗病毒結構的多孔基底中附有抗菌抗病毒材料的基礎纖維的一種可能實施方式。

圖5B顯示本發明第三實施例的抗菌抗病毒結構的多孔基底中附有抗菌抗病毒材料的基礎纖維的另一種可能實施方式。

圖5C顯示本發明第三實施例的抗菌抗病毒結構的多孔基底中附有抗菌抗病毒材料的基礎纖維的又一種可能實施方式。

Z:抗菌抗病毒結構

1:多孔基底

100:外表面

2:外覆層

M:抗菌抗病毒材料

Claims (11)

1. 一種抗菌抗病毒結構，包括一多孔基底以及一結合於所述多孔基底上的抗菌抗病毒材料，所述抗菌抗病毒材料包含一第一活性成分和一第二活性成分中的至少一種； 其中，所述第一活性成分包含銀組分和一含鋅化合物，所述第二活性成分包含銀組分和二氧化鈦； 其中，所述多孔基底的每單位表面積上存在有1-450 g/m ²的所述抗菌抗病毒材料。
2. 如請求項1所述的抗菌抗病毒結構，其中，所述抗菌抗病毒結構還包括覆蓋所述多孔基底的一外表面的一外覆層；其中，當所述抗菌抗病毒材料僅包含所述第一活性成分時，所述外覆層中存在有所述第一活性成分。
3. 如請求項1所述的抗菌抗病毒結構，其中，所述抗菌抗病毒結構還包括覆蓋所述多孔基底的一外表面的一外覆層，且所述外覆層具有一抗菌抗病毒處理面；其中，當所述抗菌抗病毒材料同時包含所述第一活性成分和所述第二活性成分時，所述外覆層中存在有所述第一活性成分，且所述抗菌抗病毒處理面上存在有所述第二活性成分。
4. 如請求項2或3所述的抗菌抗病毒結構，其中，所述外覆層為一第一組合物所形成，所述第一組合物包含所述第一活性成分和一成膜高分子；其中，所述第一活性成分的所述銀組分在所述第一組合物中的含量為10 ppm至1000 ppm，且基於100 wt%的所述第一組合物，所述第一活性成分的所述含鋅化合物的含量為1 wt%至10 wt%，所述成膜高分子的含量為5 wt%至20 wt%。
5. 如請求項4所述的抗菌抗病毒結構，其中，所述成膜高分子為壓克力、聚氨酯或聚碳酸酯。
6. 如請求項3所述的抗菌抗病毒結構，其中，所述抗菌抗病毒處理面是將一第二組合物施加於所述外覆層的一外表面而形成，所述第二組合物包含所述第二活性成分和水；其中，基於100 wt%的所述第二組合物，所述第二活性成分的所述銀組分的含量為0.001 wt%至1 wt%，所述第二活性成分的所述二氧化鈦的含量為0.01 wt%至2 wt%。
7. 如請求項1所述的抗菌抗病毒結構，其中，所述多孔基底為多個附有所述抗菌抗病毒材料的基礎纖維所構成。
8. 如請求項7所述的抗菌抗病毒結構，其中，多個所述基礎纖維各自被一外覆層所包覆；其中，當所述抗菌抗病毒材料僅包含所述第一活性成分時，多個所述基礎纖維的所述外覆層中存在有所述第一活性成分。
9. 如請求項7所述的抗菌抗病毒結構，其中，多個所述基礎纖維各自被一外覆層所包覆，所述外覆層具有一抗菌抗病毒處理面；其中，當所述抗菌抗病毒材料同時包含所述第一活性成分和所述第二活性成分時，多個所述基礎纖維的所述外覆層中存在有所述第一活性成分，且多個所述基礎纖維的所述外覆層的所述抗菌抗病毒處理面上存在有所述第二活性成分。
10. 如請求項1至4及8至9中任一項所述的抗菌抗病毒結構，其中，所述第一活性成分的所述含鋅化合物選自於硝酸鋅、四羥基合鋅酸鈉、氯化鋅、檸檬酸鋅、十一碳烯酸鋅、草酸鋅、醋酸鋅、碳酸鋅、碘化鋅、溴化鋅、吡硫鎓鋅、氧化鋅、蓖麻酸鋅、硼酸鋅或高氯酸鋅。
11. 如請求項1、3、6及9中任一項所述的抗菌抗病毒結構，其中，所述第二活性成分的所述二氧化鈦是以粒子的形式存在，且具有一長軸為10 nm至50 nm以及一短軸為3 nm至20 nm。

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