[發明專利]一種海泡石負載殼聚糖-鋅抗菌粉的制備方法

在審

• 申請號: 201810793263.0
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108991014A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 劉平樂;李冬冬;熊偉;郝芳;吳生燾;呂揚;羅和安
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01N43/16;A01N59/06;A01P3/00;A01P1/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 冷玉萍

本發明公開一種殼聚糖?鋅海泡石抗菌粉的制備方法。本發明首先將殼聚糖醋酸溶液與硝酸鋅溶液混合，形成殼聚糖?鋅抗菌劑，隨后將殼聚糖?鋅抗菌劑酌滴加入到海泡石原漿液中，得到海泡石負載殼聚糖?鋅抗菌粉。本發明以鋅取代貴金屬銀，降低了工業成本，同時引用廉價的殼聚糖，不僅降低了鋅的使用量，進一步降低成本，同時殼聚糖起到分散作用和抗菌作用，防止納米鋅的團聚，同時殼聚糖與鋅發揮協同抗菌作用，顯著增強了海泡石抗菌粉的抗菌性能，即使采用低純度海泡石，同樣能發揮相應的抗菌作用，從而提升海泡石的市場競爭力，增加海泡石的利用價值，此外本發明整套工藝流程操作簡單，過濾抗菌劑可重復使用，能夠節約使用成本。

技術領域

本發明涉及材料制備領域，特別涉及一種海泡石負載殼聚糖-鋅抗菌粉的制備方法。

背景技術

海泡石是一種纖維狀的含水鎂硅酸鹽，它具有比表面積高(理論比表面積可達900m²/g)、孔隙率大、熱穩定性好、吸附性良好(公認的吸附能力最強的粘土礦物)且價格低等特點，其中主要用于涂料、造紙、油漆、陶瓷、耐火材料、工業塑料、石墨、化妝品、食品藥品、防霉抑菌等重要領域。由于人類生活環境中廣泛存在微生物，其繁殖能力強，如不加以控制，將嚴重影響人類生活健康，如果利用海泡石的用途廣泛及具有多重優勢性能等特點，將具有抗菌防霉能力的物質與海泡石結合，形成具有殺滅或抑制微生物生長繁殖功能的一類新型功能材料，這將提高海泡石的競爭能力，同時進一步擴大海泡石的使用范圍。

當前，在海泡石抗菌劑制備合成過程中，主要利用無機抗菌劑與海泡石混合形成，其中主要指利用銀、銅、鋅等金屬離子的抗菌性能，通過離子交換和吸附的方法將金屬離子負載在海泡石上制備得到抗菌劑，除此以外，還包括受光激發而具備抗菌能力的金屬氧化物與海泡石合成與制備。現階段研究比較成熟的是海泡石載銀系列抗菌粉的制備，主要是利用納米銀的高效抗菌性，采用離子交換和多層包覆等技術，在液相環境中，加入還原劑，形成納米銀，然后與海泡石中鈉離子交換或者吸附于海泡石表面，形成海泡石納米銀抗菌劑，研究表明眾多載納米銀海泡石抗菌粉對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌抗菌性能均達到99％以上。其中技術成熟的離子交換法是指在液相環境中，加入還原劑，通過動力攪拌利用其它金屬取代海泡石中的鈉離子，從而將具有抗菌性能的金屬離子成功負載在海泡石上，該方法的優點是在液相環境中，能最大化的將金屬離子與海泡石中的鈉離子進行交換，達到吸附脫附平衡，操作簡單，僅需動力攪拌即可。多層包覆技術，其一是指在離子交換吸附的基礎之上，防止已經與海泡石中鈉離子交換的金屬離子脫附，從而使金屬離子點納米銀最大化地吸附于海泡石上；其二是指為了防止吸附在海泡石表面的金屬離子由于外界環境變化從海泡石表面脫落，加入特定粘合劑，例如聚乙烯醇、戊二醛等，在海泡石表面形成一層保護膜，增加海泡石表面吸附量，從而增加海泡石抗菌劑的抗菌性能和穩定性。實驗證明，離子交換技術和多層包覆技術不僅用于單金屬，同時對雙金屬都適用，例如銀-銅海泡石抗菌粉等。

液相離子交換法和多層包覆技術盡管已經較為成熟，但仍然存在一些不足：液相離子交換法由于反應是在溶液中進行，銀等金屬溶液形成金屬溶膠，膠體中金屬顆粒有團聚的傾向，從而影響納米銀粉的大量生產；銀系抗菌材料，對光比較敏感，在光照下易發生變色現象，嚴重影響抗菌劑的外觀性能；此外還存在工藝流程復雜，成本高昂等問題，同時還可能導致銀污染。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明提供一種海泡石負載殼聚糖-鋅抗菌粉的制備方法。

本發明的技術方案為：

一種海泡石負載殼聚糖-鋅抗菌粉的制備方法，包括如下步驟：

(1)分別以醋酸溶液為溶劑配制殼聚糖溶液和以蒸餾水配制硝酸鋅溶液；

(2)將硝酸鋅溶液與殼聚糖溶液混合，控制pH為3～6，20～65℃反應2～12小時；

(3)將步驟(2)所得殼聚糖-鋅抗菌劑溶液與海泡石原漿液混合，20～45℃反應12～24小時，然后過濾、干燥，海泡石負載殼聚糖-鋅抗菌粉。