[发明专利]一种抗菌剂、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及化工材料领域，尤其涉及一种抗菌剂、其制备方法及应用。

背景技术

随着人类社会的进步，塑料制品在日常生活中占据越来越重要的地位。然而，塑料制品在使用过程中容易受到细菌的污染，直接导致有害细菌的传播和蔓延，不利于人们的健康。抗菌剂作为一种添加剂，能够有效抑制细菌的滋生。

抗菌剂一般分为无机和有机两大类。前者以银、锌、铜等为主原料，制成无机抗菌剂，耐高温性能好。后者以酯类、醇类、酚类为主要原料，耐高温性较低，一般在200℃以下，杀菌时间短，但在制品中偶有析出等现象。现经实验发现，银、铜、锌、镍、钴等金属离子都具有抗菌能力，但铜、镍、钴等金属离子带有颜色，将影响产品的美观；锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子的1/1000。银无毒、耐腐蚀、不燃烧，并且不会导致细菌产生耐药性，其稳定的化学性能以及较高的抗菌效率使得银成为食品加工和医疗设备工业用塑料抗菌剂的首选。银基抗菌剂主要通过离子交换机理抗菌，银以缓慢的速度释放银离子，银离子在微生物表面与键合点发生反应，从而组织微生物繁殖。

CN103524792A公开了一种塑料抗菌剂，其各原料的质量份数组成为：氯化锌15-30份、沸石粉30-50份、贝壳粉25-50份、稀释剂15-40份、偶联剂5-20份。其中稀释剂为乙二醇、丙二醇中的一种或两种；偶联剂为氨基硅烷、乙烯基硅烷中的一种或两种。目前的抗菌剂应用于塑料时的主要缺点为：(1)对人体、动物和环境(包括生产过程和使用环境中)存在一定的毒性；(2)与生产聚氨酯等塑料的原材料及其他添加剂不具有良好的相容性和分散性；(3)应用条件较复杂；(4)抗菌剂对塑料产品的性能或外观产生消极的影响；(5)在加工过程热稳定性不好。

很多无机化学品都有抗微生物破坏的能力，但很少适合用于塑料，添加到塑料中的抗菌剂不仅需要满足低成本的要求，而且要有极好的相容性，并能在加工过程中保持高热稳定性。此外，抗菌剂还必须能够迁移到塑料表面，阻止微生物生长。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种抗菌剂、其制备方法及应用，所述抗菌剂制备工艺简单，成本低廉，综合两类抗菌剂的优点，抗菌效果明显，能够有效抑制微生物生长。

为达此目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种抗菌剂，所述抗菌剂主要由如下原料制备得到：

所述氧化锌例如可以是15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30。

所述纳米竹炭纤维例如可以是5、6、7、8、9或10。

所述玻璃纤维例如可以是2、3、4或5。

所述沸石粉例如可以是30、31、32、33、35、36、38、40、42、43、45、46、48、49或50。

所述贝壳粉例如可以是25、26、28、30、31、32、35、36、38、40、41、42、43、45、46、48或50。

本发明中，所述纳米竹炭纤维可混纺，功能具有永久性，耐洗涤，产品使用一段时间后，太阳晒一晒即恢复如新，具有吸湿、保温、防菌、抑菌和抗静电的功能。

优选地，所述纳米竹炭纤维的长度为200-300nm，例如可以是200mm、201mm、202mm、205mm、210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、260mm、270mm、280mm、290mm或300mm。

优选地，所所述抗菌剂还包括稀释剂、偶联剂和稳定剂。

优选地，所述稀释剂、偶联剂和稳定剂占抗菌剂的重量份数为：

稀释剂15-40

偶联剂5-20

稳定剂5-10。

优选地，所述稀释剂为乙二醇和/或丙二醇。

优选地，所述偶联剂为氨基硅烷和/或乙烯基硅烷。

优选地，所述稳定剂为纳米二氧化钛。

本发明中，所述纳米二氧化钛无机成分，无毒、无味、无刺激性，热稳定性与耐热性好，不燃烧，且自身为白色，优选地，所述纳米二氧化钛的粒径为20-100nm。

优选地，所述抗菌剂主要由如下原料制备得到：

第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方量将纳米竹炭纤维、玻璃纤维、沸石粉和贝壳粉进行混合，在65-70℃下搅拌溶解4-6小时，然后过滤，固体产物用水洗涤后烘干待用；