[发明专利]纳米锌抗菌复合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及抗菌剂，更特别地涉及纳米锌抗菌复合物。此外，本发明还涉及纳米锌抗菌复合物的制备方法，以及所述纳米锌抗菌复合物的应用。

背景技术

微生物，是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，与人类关系密切。涵盖了有益跟有害的众多种类，广泛涉及食品、医药、工农业、环保等诸多领域。

能引起人类和动植物疾病的细菌称为病原菌。这些微生物在合适的湿度与温度等环境下能够迅速繁殖，通过接触传播疾病，影响人们身心健康。因此研究人们能够方便使用，容易实现抗菌功能的抗菌剂具有重要意义。

抗菌包括抑菌、灭菌、杀菌、防霉、防腐，具体见下表。采用化学或物理方法杀灭细菌或者阻止细菌生长繁殖的过程是抗菌的总称。抗菌剂能够在一定时间内，使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。

目前，比较普遍的是采用物理抗菌，其通过接触细菌，造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡的过程。

无机抗菌剂因其长效低浓度等特点备受人们关注。无机抗菌剂中，因其金属离子不同而具有强弱不同的抗菌效果，其中抗菌性大小排序为：Hg>Ag>Cd>Cu>Zn>Fe>Ni等，但是仅仅具有抗菌性是不够的，还要求其不要对人体造成伤害，Hg、Cd、Pb等金属也具有抗菌能力，但对人体有害。金属离子的安全性排序为：Ag>Co>Ni>Al>Zn>Cu＝Fe>Mn>Sn>Ba>Mg>Ca，所以就安全性和抗菌性共同考虑的结果，以Ag离子最好，其次是Cu系和Zn系，因此以无机化合物为载体的这三种无机抗菌剂获得了广泛的应用。Cu离子因其本身带有颜色，会影响产品的表现力，银因其易氧化变色、价格昂贵、容易团聚等问题，使用范围均受到限制。

金属锌由于本身的抗菌能力为金属银的1/1000，导致大多数研究机构和生产厂家都把精力集中于Ag和纳米银的改性研发中来提高其作为抗菌剂的性能，从而忽略了锌作为抗菌剂的诸多优点，对其研究很少。实际上，纳米锌抗菌剂能够克服纳米银抗菌剂在实际应用中的诸多缺陷，如容易氧化、变黑、价格昂贵，难分散等，并且具备显著的抗菌效果、大大延长了抗菌时效性、尤其是可以较为容易地分散于相应的制品中，如塑料、纺织纤维、浆料、水性液体、油溶性液体中，极大扩展了应用范围。因此，研究开发纳米锌抗菌剂能够极大地满足社会要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种纳米锌抗菌复合物及其制备方法和应用，本发明的纳米锌抗菌复合物具有高稳定性(不氧化、不变色、无毒、无味)、低剂量、抗菌高效、安全无毒、抗菌时效长、操作容易安全等突出特性，尤其是可以较为容易地分散于相应的制品中，很大程度的丰富了应用范围，简化了操作手续，使得实用性更强。

本发明的纳米锌抗菌材料是基于纳米锌的一种复合物，这种复合物的抗菌性能在诸多方面可以和纳米银媲美甚至超过纳米银的性能。本发明提供的纳米锌复合抗菌剂具有高稳定性(不氧化、不变色、无毒、无味)、低剂量、抗菌高效、安全无毒、抗菌时效长、操作容易安全等突出特性，通过了SGS、欧洲强制标准(ROHS)毒性检测实验，急毒性口服实验，皮肤刺激实验，皮肤过敏实验，以及日本工业标准(JIS)抗菌实验，具有高度安全性，对人体无毒、无害、无刺激、无过敏反应。采用本发明的纳米锌复合抗菌材料制成的抗菌塑料，经检测，结果显示对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和白念珠菌均有较强的抗菌效果，2次测试平均抗菌率在99％～100％之间，纳米锌复合抗菌材料可以广泛应用于纺织业、医疗机构、疾控疫控、日化产品、日用品、塑料、油墨、钢材、自洁系统、养殖、公共场所等的防霉、防腐、抗菌应用。

在一个方面中，本发明提供了一种纳米锌抗菌复合物，用于制备所述纳米锌抗菌复合物的各原料组成及其重量份数为：

锌盐 0.1-10重量份；

稳定剂 40-85重量份；

表面活性剂 1-10重量份；

还原剂 0.5-5重量份。

在优选的实施方式中，所述锌盐为草酸锌、硫酸锌、氯化锌、磺酸锌或醋酸锌。在更优选的实施方式中，所述锌盐为醋酸锌。