專利名稱：：一種載銅累托石抑菌與殺菌劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種含銅離子的抑菌與殺菌劑，特別是涉及一種載銅累托石殺菌與抑菌劑及其制備方法。該抑菌與殺菌劑可用于公共場所與環(huán)境的消毒和抗菌處理；也可用做涂料、塑料、紡織品等行業(yè)的抗菌填料等；還可用于加工成控制動物消化道疾病的飼料添加劑。
背景技術(shù)：
：在抗菌金屬離子中，銅離子有抗菌譜廣，殺菌效率較高，不易產(chǎn)生耐藥性，有效期長等優(yōu)點(diǎn)。但在用作動物消毒和環(huán)境消毒應(yīng)用上，直接使用含銅化合物如硫酸銅等作為殺菌劑，將耗費(fèi)較多的銅，使用成本較高，此外，過量的銅可在環(huán)境中殘留，造成環(huán)境污染。累托石是二八面體云母層和二八面體累脫石層i:i規(guī)則間層粘土礦物，其晶體結(jié)構(gòu)由類云母單元層和類累脫石單元層有規(guī)則地交替堆垛而成，累托石結(jié)構(gòu)中類累脫石層是2:l型層狀鋁硅酸鹽礦物，其層間的水化陽離子可以被大量其它無機(jī)、有機(jī)陽離子交換，如鈉、鋁、鋯、硅及季胺鹽等單一或復(fù)合離子，能吸附各種無機(jī)離子、有機(jī)分子和氣體分子，并且這種吸附和交換是可逆。本發(fā)明涉及的載銅累托石，累托石交換吸附銅離子后可緩慢釋放，累托石載銅后礦物表面有正電荷，而一般細(xì)菌或真菌表面是負(fù)電荷，載銅累托石可以吸附細(xì)菌和真菌，大大提高了銅離子的抗菌活性。因此和傳統(tǒng)的含銅抗菌劑相比，它用銅量少，抗菌能力較強(qiáng)，對環(huán)境的影響也較小。該發(fā)明制備方法工藝流程較簡單，生產(chǎn)成本較低，容易推廣實(shí)施。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)的含銅抗菌劑使用成本較高以及過量的銅可在環(huán)境中殘留，造成環(huán)境污染等缺點(diǎn)，提供一種用銅量少，抗菌能力強(qiáng)，對環(huán)境的影響也較小的載銅累托石殺菌與抑菌劑。本發(fā)明的另一目的在于提供上述載銅累托石殺菌與抑菌劑的制備方法。本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種載銅累托石抑菌與殺菌劑，它是由累托石和二價銅鹽組成，以重量百分比計(jì)，累托石占7799%，余量為銅鹽；其中銅元素占累托石與銅鹽總量的0.47.5%;所述累托石是純度大于90%的納米鈉基累托石或者是純度大于90%鈉基累托石。所述銅鹽為硫酸銅、硝酸銅或氯化銅。載銅累托石抑菌與殺菌劑的制備方法，包括如下步驟(1)分別稱取累托石和銅鹽，按重量百分比計(jì)，累托石占7799%，銅元素占累托石與銅鹽總量的0.47.5%;所述累托石是純度大于90%的納米鈉基累托石或者是純度大于90%鈉基累托石；(2)銅鹽溶液的配制將銅鹽配制成濃度為28%的溶液；(3)將累托石放入銅鹽溶液中，在30105"溫度和攪拌下，進(jìn)行離子吸附交換，時間為824小時；(4)過濾或離心脫水得到載銅累托石；(5)干燥后研磨至小于IOO目，制成載銅累托石抑菌與殺菌劑。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的-所述步驟(4)還包括在得到載銅累托石后再加入35%的分散劑，加水?dāng)嚢瑁匦轮茟腋∫骸Ｋ龅姆稚榻沽姿徕c或/和六偏磷酸鈉。所述步驟(5)的干燥為自然干燥、或在低于8(TC溫度下烘干。所述銅鹽為硫酸銅、硝酸銅或氯化銅。所述的純度大于90%鈉基累托石是經(jīng)分離提純的鈣基或鎂基累托石，經(jīng)以下步驟制成純度大于90%的鈉基累托石a、將鈣基或鎂基累托石和鈉鹽加水?dāng)嚢杈鶆颍瞥苫旌衔餄舛葹?11%的懸浮液；鈉鹽為累托石重量的6.312.5%;b、在30105"和攪拌條件下，離子交換反應(yīng)時間為824小時；c、離心或過濾脫水后，水清洗12次。所述的鈉鹽為氯化鈉、硫酸鈉或者硝酸鈉。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明利用銅離子較好的殺菌效果，累托石對銅的交換吸附作用和累托石對細(xì)菌和真菌的強(qiáng)烈吸附作用，制備出具有緩釋、抗菌譜廣、殺菌抑菌效果好的載銅累托石。生產(chǎn)成本低；在環(huán)境殘中殘留量少；使用安全方便，使用范圍廣泛。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，發(fā)明人對本發(fā)明已經(jīng)經(jīng)過多年的創(chuàng)造性研究和試驗(yàn)，有許多成功的實(shí)例，下面列舉部分具體實(shí)施例，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。實(shí)施例l:載銅鈉基累托石殺菌劑與抑菌劑的制備將10gCuS04.5H20溶解到1000ml水中，加入純度為90%的納米鈉基累托石100g，充分?jǐn)嚢瑁訜岬?5'C，反應(yīng)18小時。將上述漿液離心脫水，并將濾餅在6(TC烘干至含水量為10%，然后粉碎，過100目篩，包裝待用。按上述步驟制得的載銅累托石殺菌劑與抑菌劑，銅元素含量為2.2%。實(shí)施例2:載銅鈣基累托石殺菌劑與抑菌劑的制備鈣基累托石塊礦，分離提純后純度達(dá)到92%。稱取100g提純鎂基累托石，加水900ml，攪拌均勻制成懸浮液。加入10gNaCl，攪拌均勻后加熱到105°C左右，離子交換反應(yīng)8小時，期間不時攪拌。離心沉淀，傾去上層清液。濾餅再加水1000ml，攪拌均勻，然后再離心沉淀，傾去上層清液。重復(fù)2次。加入CuSO+5H206g，充分?jǐn)嚢瑁訜岬?5'C左右，攪拌8小時。真空過濾。將濾餅在8(TC烘干至含水量小于10%,粉碎，過100目篩，包裝待用。制得的載銅累托石殺菌劑、抑菌劑，銅元素含量為1.36%。實(shí)施例3:載銅鎂基累托石殺菌劑與抑菌劑的制備鈣基累托石塊礦，分離提純后純度達(dá)到95%。稱取80g提純鈣基累托石，加水920ml，攪拌均勻制成懸浮液。加入5gNaCl，攪拌均勻后加熱到3(TC左右，離子交換反應(yīng)24小時，期間不時攪拌。離心沉淀，傾去上層清液。濾餅再加水1000ml，攪拌均勻，然后再離心沉淀，傾去上層清液。重復(fù)2次。加入CuS04'5H201.4g，充分?jǐn)嚢瑁訜岬?0。C左右，攪拌12小時。真空過濾。將濾餅在75t:烘干至含水量小于10%，粉碎，過100目篩，包裝待用。制得的載銅累托石殺菌劑、抑菌劑銅元素含量為0.4%。實(shí)施例4:載銅鈣基累托石殺菌劑與抑菌劑的制備鈣基累托石塊礦，分離提純后純度達(dá)到98%。稱取110g提純鎂基累托石，加水8卯ml，攪拌均勻制成懸浮液。加入13.7gNaCl，攪拌均勻后加熱到105°C左右，離子交換反應(yīng)10小時，期間不時攪拌。離心沉淀，傾去上層清液。濾餅再加水1000ml，攪拌均勻，然后再離心沉淀，傾去上層清液。重復(fù)2次。加入CuS04.5H2049.6g，充分?jǐn)嚢瑁訜岬?05°C，攪拌24小時。真空過濾。將濾餅在8(TC以下烘干至含水量小于10X，粉碎，過100目篩，包裝待用。制得的載銅累托石殺菌劑、抑菌劑銅元素含量為7.5%。實(shí)施例5:載銅累托石作為控制豬消化道疾病的飼料添加劑廣東某豬場三元雜交乳豬200，平均體重10kg，分為A、B2組，每組100頭豬。A組投喂普通飼料，B組投喂的飼料在普通飼料中加入0."/。的載銅累托石(用實(shí)施2的方法生產(chǎn))，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行60天。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是A組豬腹瀉發(fā)生率是10%;B組豬腹瀉發(fā)生率是P/。。差異極明顯。實(shí)施例6:載銅累托石的抗菌性能測試(1)菌種大腸桿菌，金黃色葡萄球菌(由廣東省微生物研究所提供)。(2)微生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)細(xì)菌培養(yǎng)將細(xì)菌置于37r恒溫箱中培養(yǎng)過夜(12小時)，培養(yǎng)液用離心分離洗滌兩次(1萬轉(zhuǎn))，用蒸餾水沖洗制成懸浮液，細(xì)菌濃度為io4個/ml105個/ml。在100ml菌液里分別加入0、1、2.5、5、10和20毫克載銅累托石，振蕩，使混合均勻，置于37t:恒溫箱中振蕩培養(yǎng)24小時。生長分析分別在0、2、4、6和24小時后，從上述混合液里取出O.lml溶液，與一定量的已冷卻至40-45'C的培養(yǎng)基充分混合均勻，冷卻成平板，置于37'C恒溫箱中培養(yǎng)24小時后，檢查菌落生長情況，進(jìn)行平板計(jì)數(shù)。每個樣品做三個平行培養(yǎng)計(jì)數(shù)，取平均值。(3)殺菌效果見表1和表2表1培養(yǎng)液中大腸桿菌計(jì)數(shù)結(jié)果(個/ml)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1和表2第一行為每一百毫升(含菌104個/1111105個/1111)菌液中中添加的載銅累托石的重量，第一列為加入載銅累托石后培養(yǎng)的時間，其余為平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(三個平行樣品的平均值)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，載銅累托石對于革蘭氏陰性菌(大腸桿菌)和革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌)均具有很強(qiáng)的殺滅能力。隨著載銅累托石添加量增加，與菌液作用時間增長，殺菌效果相應(yīng)提高。在100ml水體中添加20mg載銅累托石(濃度為200mg/L)，可以在2小時內(nèi)將這兩類細(xì)菌完全殺滅。表2培養(yǎng)液中金黃色葡萄球菌計(jì)數(shù)結(jié)果(個/ml)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例7:載銅累托石作為抗菌涂料添加劑載銅累托石適用于各種涂料的抗菌處理。將載銅累托石粉末加入涂料中，只要在最終涂料中使載銅累托石濃度為200mg/L以上即可。載銅累托石作為抗菌涂料添加劑不需要改變原來的涂料生產(chǎn)工藝和設(shè)備，只是在涂料生產(chǎn)過程中或最終產(chǎn)品中按照一定量的比例直接添加后均勻攪拌即可使用。經(jīng)檢測，該抗菌涂料添加劑具有廣泛持久的抗菌、除臭、防霉變等功能，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和黃曲霉菌等具有很好的殺菌效果，抑菌率可達(dá)99.99%以上。同時也具有較高的安全性、持久、高效的抗菌能力、熱穩(wěn)定性、廣譜抗菌性和優(yōu)良的耐藥性。該涂料中的抗菌溶液與涂料基質(zhì)可很好的相容，效果持久，對人體無副作用，可廣泛用于醫(yī)院、賓館、飯店、學(xué)校、幼兒園、家庭、及寫字樓內(nèi)墻等。本發(fā)明提供了一種以載銅累托石為活性組分的抑菌劑、殺菌劑及其制備方法。該發(fā)明所涉及的原料來源豐富，制備方法工藝流程簡單，生產(chǎn)成本低廉，易于推廣實(shí)施。基于本發(fā)明制得的殺菌劑具有緩釋、抗菌的作用，安全環(huán)保。可廣泛用于公共場所與環(huán)境的消毒和抗菌處理；可用做涂料、塑料、紡織品等行業(yè)的抗菌填料等；控制動物消化道疾病的飼料添加劑。權(quán)利要求1、一種載銅累托石抑菌與殺菌劑，其特征在于，它是由累托石和二價銅鹽組成，以重量百分比計(jì)，累托石占77～99％，余量為銅鹽；其中銅元素占累托石與銅鹽總量的0.4～7.5％；所述累托石是純度大于90％的納米鈉基累托石或者是純度大于90％鈉基累托石。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的載銅累托石抑菌與殺菌劑，其特征在于，所述銅鹽為硫酸銅、硝酸銅或氯化銅。3、權(quán)利要求1所述的載銅累托石抑菌與殺菌劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)分別稱取累托石和銅鹽，按重量百分比計(jì)，累托石占7799%，銅元素占累托石與銅鹽總量的0.47.5%;所述累托石是純度大于90%的納米鈉基累托石或者是純度大于90%鈉基累托石；(2)銅鹽溶液的配制將銅鹽配制成濃度為28%的溶液；(3)將累托石放入銅鹽溶液中，在30105。C溫度和攪拌下，進(jìn)行離子吸附交換，時間為824小時；(4)過濾或離心脫水得到載銅累托石；(5)干燥后研磨至小于IOO目，制成載銅累托石抑菌與殺菌劑。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的載銅累托石抑菌與殺菌劑的制備方法，其特征在于所述步驟(4)還包括在得到載銅累托石后再加入35%的分散劑，加水?dāng)嚢瑁匦轮茟腋∫骸?、根據(jù)權(quán)利要求4所述的載銅累托石抑菌與殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的分散劑為焦磷酸鈉或/和六偏磷酸鈉。6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的載銅累托石抑菌與殺菌劑的制備方法，其特征在于所述步驟(5)的干燥為自然干燥、或在低于8(TC溫度下烘干。7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的載銅累托石抑菌與殺菌劑的制備方法，其特征在于所述銅鹽為硫酸銅、硝酸銅或氯化銅。8、根據(jù)權(quán)利要求3所述的載銅累托石抑菌與殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的純度大于90%鈉基累托石是經(jīng)分離提純的鈣基或鎂基累托石，經(jīng)以下步驟制成純度大于卯％的鈉基累托石a、將鈣基或鎂基累托石和鈉鹽加水?dāng)嚢杈鶆颍瞥苫旌衔餄舛葹?11%的懸浮液；鈉鹽為累托石重量的6.312.5%;b、在30105。C和攪拌條件下，離子交換反應(yīng)時間為824小時；C、離心或過濾脫水后，水清洗12次。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的載銅累托石抑菌與殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的鈉鹽為氯化鈉、硫酸鈉或者硝酸鈉。全文摘要本發(fā)明公開了一種載銅累托石殺菌與抑菌劑及其制備方法。該殺菌與抑菌劑由累托石和二價銅鹽組成，以重量百分比計(jì)，累托石占77～99％，余量為銅鹽；銅元素占累托石與銅鹽總量的0.4～7.5％；累托石是純度大于90％的納米鈉基累托石或者是純度大于90％鈉基累托石。其制備方法為按量稱取累托石和銅鹽；然后配置銅鹽溶液，再將累托石放入銅鹽溶液中，在30～105℃溫度下，離子吸附交換時間為8～24小時，隨后經(jīng)離心或過濾得到載銅累托石。制得的殺菌劑具有緩釋、抗菌的作用，安全環(huán)保，可廣泛用于公共場所與環(huán)境的消毒和抗菌處理；也可用做涂料、塑料、紡織品等行業(yè)的抗菌填料等；還可用于加工成控制動物消化道疾病的飼料添加劑。文檔編號A01P3/00GK101103731SQ200710029520公開日2008年1月16日申請日期2007年7月31日優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日發(fā)明者楊鴻昆,鄧岳松,鐘世強(qiáng),陳權(quán)軍申請人:廣州市博仕奧生化技術(shù)研究有限公司