[发明专利]喷雾纳米防霉抗菌剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种喷雾纳米防霉抗菌剂及其制备方法，由以下重量百分比计组分制备而成：光催化型无机抗菌剂：5～95%；植物源有机抗菌剂：5～95%；以及由聚乙烯吡咯烷酮制成的分散剂与由混合丙丁烷制成的抛射剂。本发明的抗菌剂的抗菌效能高、安全性好，适应各种光照强度。

技术领域

本发明涉及抗菌材料技术领域，尤其是涉及一种喷雾纳米防霉抗菌剂及其制备方法。

背景技术

由于环境的恶化、地球的变暖和大气污染，促使各种传染病增加，人类对微生物（细菌和病毒）的认识达到了空前的高度。人们日常生活几乎无时无刻不在接触或者吸入这类有害微生物，使用喷雾法能最大程度的接触并消灭有害微生物。

喷雾防霉抗菌剂能直接接触微生物本体，其活性成分杀死或抑制微生物的生长和繁殖，具有安全、环保、长效、经济和方便等优点。

现有技术的抗菌剂可分为无机抗菌剂、有机抗菌剂、复合抗菌剂等几大类。

无机抗菌剂一般可分为金属离子负载型无机抗菌剂和光催化型抗菌剂两个大类。银、铜、锌、稀土等金属离子一般可以通过离子交换、物理吸附等方法与载体结合，然后再缓慢的释放出来达到长效的抗菌效果。而光催化型抗菌剂是利用光催化作用引起周围环境产生具有很强的氧化还原能力的活性基团，当这些基团与细菌接触后，可抑制细菌的生长和繁殖，从而达到杀菌的目的。目前的光催化抗菌剂主要有TiO₂、ZnO、CdS、WO₃、SnO₂等N型半导体金属氧化物，其中TiO₂的氧化活性最高，稳定性也较好，具有良好的耐生理腐蚀性、自清洁性和抗菌效果以及生物安全性，因此最受重视。

随着无机抗菌剂的发展，人们发现，抗菌剂若仅含有一种具有抗菌活性的金属离子时，要想达到理想抗菌效果，所需添加的抗菌性金属离子的量要较大；光催化型抗菌剂虽然价格低廉、安全性高、来源广泛，但其抗菌活性的发挥受到外界光照条件的限制。

有机抗菌剂分为天然有机抗菌剂和合成型有机抗菌剂。天然类抗菌剂中应用最广泛的主要是壳聚糖。壳聚糖的抗菌机理主要是分子内含有活性基团NH:，故对多种菌类具有抗菌能力。合成型有机抗菌剂主要包括有机酸类、酚类、季按盐类、苯并咪哇类等，其种类繁多，生产成本低廉，具有杀菌即效、杀伤力强、抗菌谱广等优点。有机抗菌剂存在易迁移、耐热性差、安全性差等缺点，因此，有机抗菌剂的发展前景不容乐观。

低分子有机抗菌剂容易发生迁移、挥发，影响材料抗菌性能的耐久性，无机抗菌剂，如TiO₂抗菌剂，需要有较强的光照时才能有效发挥作用。为弥补单一种类抗菌剂的不足，可以通过有机-无机复配的方式来提高材料整体的抗菌性能。目前的研究中，有机-无机复合抗菌剂的无机成分主要有Ag⁺、Cu⁺等金属离子，TiO₂、SiO₂等氧化物或硫化物。

目前，最新的国内外研究包括：用硫氰酸铵与壳聚糖作用得到硫脲壳聚糖，即而与硝酸银反应制得硫脲壳聚糖/Ag⁺复合物，在稳定了Ag⁺的同时增强了壳聚糖的抗菌性。为了更有效地发挥银和壳聚糖抑菌、抗菌的特性，可将银纳米粒子与壳聚糖复合制备高抗菌性的复合抗菌剂；在粘土-壳聚糖聚合物网络中将银离子还原，制备出了粘土/壳聚糖/银生物纳米复合材料，从而增强了生物抗菌材料壳聚糖的杀菌性能。王婧等用自制的壳聚糖/Ag复合抗菌剂对羊毛纤维进行表面处理，制备出抗菌功能层牢固、稳定，耐洗涤性良好、抗菌性能持久的抗菌羊毛纤维；将季铵盐类抗菌剂组装在二氧化硅网络或纳米颗粒上，从而制备出SiO₂改性的有机抗菌剂。Noriko等通过层间插入的方法，使有机抗菌剂进入含银离子粘土的层间隙中制得复合抗菌剂。因此有必要提供一种复合抗菌剂，以解决上述问题。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一种喷雾纳米防霉抗菌剂及其制备方法，抗菌效能高、安全性好、并能适应各种光照强度。