[发明专利]光动力抗菌纱窗及其制备方法

说明书

本发明公开了光动力抗菌纱窗及其制备方法，所述方法为：首先，采用前处理液修饰纱窗；然后，交联固化纱窗上的环糊精；最后，与阳离子光敏剂形成包结络合物制得光动力抗菌纱窗。与现有技术相比，本发明具有以下优点：所述光动力抗菌纱窗在太阳光或室内弱光照射下能够持续释放大量活性氧簇，能够持续灭活流动空气中的各种致病性细菌；所述方法采用交联环糊精复合物负载阳离子光敏剂，避免了各种重金属固色剂、引起水污染固色剂的使用，同时交联后的环糊精相比游离环糊精显著提升了光敏剂负载率；所述光动力抗菌纱窗释放的活性氧簇在空气中的扩散距离仅有几百微米，因而在保证有效杀灭空气中各种致病性细菌的同时不会对室内的人、物造成损伤。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，涉及一种纱窗，具体为一种光动力抗菌纱窗及其制备方法。

背景技术

空气是人类赖以生存的极重要的物质,但同时空气中存在着多种病原菌,并且能在空气中繁殖,向周围环境扩散,造成免疫力低下人群的严重健康危害，是一种传播疾病的主要媒介。在窗户上加装抗菌纱窗可减少流动空气中病原菌进入室内，降低对低免疫力人群造成健康危害。发明专利CN106705259A，一种消除雾霾及杀菌的窗式空气净化装置，和发明专利CN106693530A，一种防雾霾窗网报道了两种抗菌纱窗：前者采用纳米银、纳米锌作为抗菌剂，后者采用纳米二氧化钛、杀菌驱虫微粒作为抗菌剂。但这两种抗菌纱窗所采用的抗菌剂均需要纱窗和细菌直接接触才能产生一定的抗菌效果，很难对流动空气中的病原菌产生灭活过滤效果，实际应用效果有限。

光动力抗菌(Antibacterial Photodynamic Inactivation,aPDI)是目前最具有广泛应用前景的物理化学抗菌疗法之一，主要利用光敏剂在可见光的照射下与氧气和底物反应生成具有强杀菌活性的活性氧簇(Reactive Oxygen Species,ROS)杀灭各种病原菌，活性氧簇具有一定的扩散距离，可以对细菌产生非接触处式灭活。与其他抗菌方法相比，aPDI主要具有以下特点：抗菌迅速高效、不会产生耐药型菌株。光敏剂是光动力抗菌的物质基础，经过几十年的研究，目前学界已普遍认同阳离子光敏剂的抗菌效果优于中性光敏剂和阴离子性光敏剂。meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟吩四氯化锌、meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟啉锌(锌卟啉)以及亚甲基蓝、硫堇、甲苯胺蓝具有良好的水溶性，属于第二代光敏剂。第二代光敏剂部分地克服了第一代光敏剂的组分复杂，对组织选择性和光动力损伤强度的稳定性很差的缺点。其主要优点为光敏期短，产生的活性氧簇也较多。

环糊精是一种淀粉经生物降解得到的由D-(+)-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接而成的环状低聚糖,具有“内腔疏水,外壁亲水”的特殊结构和性质,并在外型上呈“截顶圆锥”状。环糊精可以于水相中模拟酶的疏水口袋,与一系列有机分子形成包结络合物,广泛应用于环境污染物的吸附和萃取、水不溶性药物分子的包结和增溶等领域。环糊精在载体表面的交联聚合可以克服其水溶性好,回收困难的缺陷,取得环糊精单元与载体二者协同作用的良好效果。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，获得一种针对流动空气中的病原菌，且在可见光照射下能够持续产生具有强力杀菌效果的活性氧簇，对流动空气中的病原菌起到过滤作用，本发明提供了光动力抗菌纱窗及其制备方法。

技术方案：光动力抗菌纱窗的制备方法，所述方法为：首先，采用前处理液修饰纱窗；然后，交联固化纱窗上的环糊精；最后，与阳离子光敏剂形成包结络合物制得光动力抗菌纱窗。

优选的，所述方法的具体步骤包括：

(1)在30～70℃条件下，将环糊精、次亚磷酸钠及交联酸溶于软水中，形成前处理液，环糊精、次亚磷酸钠、交联酸的质量比为10:0.5～1.5:5～15，前处理液的质量体积浓度为5～15％；

(2)在40～60℃条件下，将纱窗在前处理液中浸泡1～5h后通过两只辊筒挤轧脱水、高温固化，高温固化温度为140～200℃，固化时间为5～15min；