一种载锌玻璃抗菌剂及其制备方法与抗菌制品技术

本发明专利技术提供一种以磷硅酸盐玻璃为载体的载锌玻璃抗菌剂，主要包括按重量百分比计的以下组分（以氧化物计）：P2O5，10～30wt%，优选15～25wt%；SiO2，5～20wt%，优选10～15wt%；Na2O或K2O，3～13wt%，优选5～10wt%；ZnO，45～65wt%，优选50～60wt%；Al2O3，0～5wt%，优选0.01～3wt%。通过将所述组分或所述组分对应的超细氧化物、磷酸盐、硅酸盐和氢氧化物充分混合，然后在900‑1300摄氏度高温下熔融、淬冷后制得片状或块状的玻璃，最后经物理粉碎后制得。其特征为粒径可粉碎至1微米，且白度超过80，可应用于纤维和透明制品中，添加量仅需千分之三至千分之四即可达到抗菌检测要求。进而，还包括含有本发明专利技术所述载锌玻璃抗菌剂的抗菌加工制品。

A zinc loaded glass antibacterial agent and its preparation method and antibacterial products

【技术实现步骤摘要】
一种载锌玻璃抗菌剂及其制备方法与抗菌制品
本专利技术涉及抗菌材料领域，具体而言，涉及一种超细、耐变色性能优异的玻璃抗菌剂及其制备方法、以及抗菌制品。
技术介绍
世界范围内，载银锌玻璃抗菌剂已得到广泛的应用，相关技术和产品多数来自日本的兴亚硝子株式会社和石塚硝子株式会社。国内也有众多研究院所和高校从事玻璃载银锌抗菌剂制备技术的研究，但未见有产业化的报道，比如中国石油化工股份有限公司北京化工研究院就是其中一家。这三家均申请了相关的中国专利。专利CN200410007612.X：提供的抗菌玻璃组合物包含0.1-5.0wt%的Ag2O，该组合物还含有30-60mol%的P2O5，1-15mol%选自K2O、Na2O和Li2O的一种或多种化合物，35-55mol%选自MgO、CaO和ZnO的一种或多种化合物，以及0.01-3mol%选自La2O3和Y2O3的一种或多种化合物。专利CN201210310233.2：抗菌性玻璃组合物包括按重量百分比计的以下组分：ZnO50～60wt%，优选50～55wt%；Ag2O0～0.09wt%，优选0.01～0.05wt%。还可以包括：P2O530～40wt%，优选35～40wt%；Na2O或K2O6～18wt%，优选8～10wt%。专利CN1202034C：一种磷酸盐玻璃，其组成按照整体重量为100%重量时，Ag2O含量为0.2～5wt%，ZnO为1～50wt%，CaO为0.1～15wt%，B2O3为0.1～15%，P2O5为30～80wt%，同时ZnO/CaO重量比为1.1～15范围内。专利CN1323588C：一种硼硅酸盐玻璃抗菌剂，其组成包括0.1～2wt%Ag2O，40.5～49wt%ZnO，6～9.5wt%SiO2，30.5～39.5wt%B2O3，2～10wt%稀土金属氧化物及6～7.5wt%Na2O及0.01～5wt%CeO2。现有专利多以磷酸盐玻璃或硼酸盐玻璃为主，以负载银离子或锌离子从而实现抗菌功能。但这一类载银锌玻璃抗菌剂在粉碎过程中，粉碎后的粒径越细，获得的粉体白度越小。市场可见常规的产品为5微米左右粒径的产品，也有3微米左右的产品，但其白度仅为60。载银锌玻璃抗菌剂粒径过大或白度过小，大大限制了载银锌玻璃抗菌剂的应用范围，例如纤维中、白色制品、透明制品中。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种以磷硅酸盐玻璃为载体的载锌玻璃抗菌剂，粒径可达1微米，白度80以上，可大大拓展玻璃抗菌剂的应用范围。本专利技术的目的之一是提供一种抗菌性玻璃组合物：主要包括按重量百分比计的以下组分：P2O5，10～30wt%，优选15～25wt%；SiO2，5～20wt%，优选10～15wt%；Na2O或K2O，3～13wt%，优选5～10wt%；ZnO，45～65wt%，优选50～60wt%；Al2O3，0～5wt%，优选0.01～3wt%。进一步的，所述载锌玻璃抗菌剂粒径可达1微米，并且白度超过80。进一步的，在于所述抗菌剂在高分子材料中添加千分之三至千分之四，抗菌率可达到GB21551-20102要求。一种载锌玻璃抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将所述组分或所述组分对应的超细氧化物、磷酸盐、硅酸盐和氢氧化物充分混合，然后在900-1300摄氏度高温下熔融；（2）然后将步骤（1）中制得的熔融物进行淬冷，淬冷后制得片状或块状的玻璃，最后经物理粉碎后制得玻璃抗菌剂。进而，还包括含有本专利技术所述抗菌剂的抗菌加工制品。本专利技术的有益效果为：本专利技术的磷硅酸盐玻璃抗菌剂与现有磷酸盐及硼酸盐玻璃抗菌剂比较，其粒径可粉碎至1微米，且白度超过80，可应用于纤维和透明制品中，添加量仅需千分之三至千分之四即可达到抗菌检测要求。附图说明图1为本专利技术实施例中的C组玻璃抗菌剂的扫描电镜示意图一；图2为本专利技术实施例中的C组玻璃抗菌剂的扫描电镜示意图二；图3为本专利技术实施例1中的表一各组分示意图；图4为本专利技术实施例1中的抗菌性能示意图一；图5为本专利技术实施例1中的抗菌性能示意图二。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请同时参见图1至图5，本专利技术人通过大量实验发现：银离子并非导致载银锌玻璃抗菌剂粉碎过程产生变色的唯一因素，而更重要的是磷酸盐或者硼酸盐玻璃粉体的固有属性所致。另外，一定组成的磷硅酸盐玻璃在超细粉碎过程却不会产生变色。本专利技术的目的之一是提供一种以磷硅酸盐玻璃为载体的玻璃抗菌剂：主要包括按重量百分比计的以下组分：P2O5，10～30wt%，优选15～25wt%；SiO2，5～20wt%，优选10～15wt%；Na2O或K2O，3～13wt%，优选5～10wt%；ZnO，45～65wt%，优选50～60wt%；Al2O3，0～5wt%，优选0.01～3wt%。P2O5的比例超过30wt％，所制得的玻璃在粉碎过程中容易变色。而另一方面，如果P2O5比例低于10wt％，熔融的难度将会增加，有效锌离子的释放速率也会变慢，玻璃抗菌剂的抗菌效率会降低。因此，P2O5的比例宜为10～30wt%，更宜为15～25wt%。SiO2的比例超过20wt％，熔融的难度将会增加。而另一方面，如果SiO2比例低于5wt％，所制得的玻璃在粉碎过程中容易变色。因此，SiO2的比例宜为5～20wt%，更宜为10～15wt%。K2O、Na2O可以降低熔融温度，当含量低于3wt％时，熔融难度会增加，当含量超过13wt%，玻璃抗菌剂在水中的溶解速率会增加，从而使抗菌功能的持久效果下降。其含量宜为3～13wt%，更宜为5～10wt%。本专利技术优选常见的氧化钠、氧化钾，但依然可以包括其他碱金属。玻璃抗菌剂中有效的抗菌组分为锌离子，由ZnO提供，氧化锌低于45%，抗菌性能会受到影响。另一方面，氧化锌含量超过65wt%，会导致熔融的难度增加，并且导致抗菌玻璃粉在水中的溶解变慢，抗菌效率反而会变差。其含量宜为45～65wt%，更宜为50～60wt%。当然，本专利技术也可以用部分镁、钙等碱土金属来取代锌。为增加玻璃抗菌剂的稳定性，本专利技术加入部分Al2O3来调节，但Al2O3的量不宜超过5wt%，否则将导致抗菌效率的下降。其含量宜为0～5wt%，更宜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种载锌玻璃抗菌剂，主要包括按重量百分比计的以下组分（以氧化物计）： P2O5，10～30wt%，优选15～25wt%；SiO2，5～20wt%，优选10～15wt%；Na2O或K2O，3～13wt%，优选5～10wt%；ZnO，45～65wt%，优选50～60wt%； Al2O3，0～5wt%，优选0.01～3wt%。/n

【技术特征摘要】
1.一种载锌玻璃抗菌剂，主要包括按重量百分比计的以下组分（以氧化物计）：P2O5，10～30wt%，优选15～25wt%；SiO2，5～20wt%，优选10～15wt%；Na2O或K2O，3～13wt%，优选5～10wt%；ZnO，45～65wt%，优选50～60wt%；Al2O3，0～5wt%，优选0.01～3wt%。


2.如权利要求1所述的载锌玻璃抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述载锌玻璃抗菌剂粒径可达1微米，并且白度超过80。


3.如权利要求1所述的载锌玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铭，李明亮，赵正坤，白志民，李博文，
申请(专利权)人：安徽正合雅聚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34