本發明涉及抗菌敷料技術領域,特別是涉及一種載納米氧化高銀的硅凝膠抗菌敷料的制備方法。
背景技術:
現代生活中,隨著納米材料制備技術的不斷成熟,以及人們對生活衛生的要求越來越高,因此人們對各種抗菌類產品有著巨大需求。早在1994年,就有人發現納米銀的抗菌性能要大大遜于一價銀離子ag+,尤其是遜于高價銀離子ag2+;ag2+具有的高氧化還原電位(ag2+電位為2.00ev,ag+電位為0.7991ev,25℃)使得ag2+的殺菌性能是ag+的200多倍。納米氧化高銀具有強效抗菌、殺菌、消毒、無副作用、穩定性好、抗菌持久、無耐藥性、安全環保等優點。因此,納米氧化高銀已廣泛應用于人們生活的方方面面,諸如凈水濾材、抗菌涂料、衛生用品系列、抗菌纖維布系列、各類清潔劑系列、新型抗菌敷料系列等等。常見的納米氧化高銀是通過強氧化劑高溫氧化低價銀實現,因其裸露在空氣中易還原成低價銀而喪失高性能的殺菌效果。
常見的抗菌敷料是一種附載抗菌物質的硅凝膠基材,其可在較大溫度范圍(-65~200℃)內長時間保持較佳得彈性,有著優良的電氣和化學穩定性能,且具有生理惰性、無毒、無味,所以很長時間以來硅凝膠都是抗菌敷料的最佳載體基材。
現有公開號為cn1274595c的一種載銀離子硅凝膠制備方法,該方法包括下述反應步驟:1).將硝酸銀固體加入到去離子水中溶解,制備成硝酸銀溶液;2).將表面活性劑加入到硝酸銀溶液;3).將硅溶膠加入到該溶液中;4).加入表面活性劑,得到載銀離子硅凝膠。該方法制備的載銀離子硅凝膠轉換率高,工藝簡單、成本低、生產周期短、可以大批量生產;該產品可廣泛應用于抗菌材料中。但其采用的是低價銀,殺菌效果差。
現有公開號為cn100376348c的在硅膠表面制備納米銀的方法,其步驟包括:1)配制水的體積分率為0.1%-20%的低級醇溶液,加入0.2-50gsio2,攪拌混合均勻后,加入0.01-1g的無機堿,繼續攪拌10min-48hr;2)配制濃度為1-300g/l的ag化合物的水溶液或醇溶液,攪拌條件下滴加至步驟1)得到的反應體系中,于-20℃~70℃溫度下反應10min-10hr,離心分離,干燥,得到在硅膠表面負載銀的復合材料。該方法具有操作方便,合成工藝簡單,無污染等特點,產品具有粒徑小,產品純度高,分布均勻,比表面積大的優點。但在硅溶膠加入抗菌材料直接吸附,其有效載銀量低,使得殺菌效果不明顯。
現有公開號為cn101779672b的以硅膠為載體吸附銅、鋅及銀離子的抗菌劑,具體制備步驟為在ph值為2~6的5~10ml硅溶膠中攪拌滴加濃度均為0.2mol/l的摩爾比為1~2∶2~4∶2~4的硝酸銅、硝酸鋅及硝酸銀溶液共計15ml,在溫度為50~70℃條件下再攪拌2~3h,將上述混合溶膠置于微波爐中加熱30~60s后取出冷卻至室溫,待該混合溶膠變為凝膠時再置于干燥箱中干燥,后用去離子水洗滌、過濾數次,再干燥后研磨即為所制抗菌劑。抗菌率可達95%。研究表明,硅膠為載體吸附銅、鋅及銀離子的抗菌劑抗菌性能優于同測試條件下硅膠為載體吸附銅、鋅離子抗菌劑,同時也解決了單一使用銀抗菌劑成本較高的問題。可廣泛應用于塑料、陶瓷、涂料等領域。但吸附的銀離子容易解離,使得殺菌效果大打折扣。
因此,如何有效快速的將高價銀離子ag2+強殺菌能力與硅凝膠基材結合起來,以充分發揮兩者的共同優勢是需要研究的內容。
技術實現要素:
本發明主要解決的技術問題是提供一種載納米氧化高銀的硅凝膠抗菌敷料的制備方法,集合了硅凝膠優異的穩定性和納米氧化高銀的高效殺菌效果,載銀量高且非常穩定,具有長期殺菌抗菌的效果,可以量產,無毒無害。
為解決上述技術問題,本發明采用的一個技術方案是:提供一種載納米氧化高銀的硅凝膠抗菌敷料的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
步驟1稱取85~96份去離子水,加入1~5份濃度為30%的雙氧水,加入0.01~0.05份納米氧化高銀,記為c液;
步驟2用硝酸水溶液調節c液,使c液的氫離子濃度指數ph為2~5,記為d液;
步驟3往d液中加入3~5份有機硅,水解2小時,記為e液;
步驟4用氫氧化鈉調節e液的ph為6~7,再加入1~2份甘油,最后靜置老化48小時形成凝膠。
優選的,所述納米氧化高銀的制備方法包括以下步驟:
步驟1稱取930~980份去離子水,8~16份苛性堿,5~15份過硫酸鉀,1~5份聚乙烯吡咯烷酮(分子量10000~1000000),0.5~5份聚乙烯醇(分子量50000~120000),加入反應釜中,控制溫度為55~95℃,攪拌溶解,記為a液;
步驟2稱取1~10份無機可溶性銀鹽和5~15份過硫酸鉀,溶于15~25份水中,記為b液;
步驟3采用蠕動泵將b液以0.1~1ml/min的速度加入到a液中,進樣結束后繼續恒溫攪拌4小時,結束反應;將所得反應懸浮液過濾,過濾物水洗至中性,然后真空干燥烘干待用,所得產物即為納米氧化高銀。
優選的,所述苛性堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
優選的,所述無機可溶性銀鹽為硝酸銀或醋酸銀。
優選的,所述硝酸水溶液的濃度為6mol/l。
優選的,所述氫氧化鈉的濃度為2mol/l。
優選的,所述有機硅為正硅酸四甲酯或正硅酸四乙酯或正硅酸四丁酯。
本發明的有益效果是:本發明集合了硅凝膠優異的穩定性和納米氧化高銀的高效殺菌效果,載銀量高且非常穩定,具有長期殺菌抗菌的效果。
附圖說明
圖1是本發明在實施例1中納米氧化高銀的顯微鏡圖片;
圖2是本發明在實施例2中硅凝膠抗菌敷料的顯微鏡圖片。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述,以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解,從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
請參閱圖1和圖2,本發明實施例包括:
實施例1,一種載納米氧化高銀的硅凝膠抗菌敷料的制備方法,包括以下步驟:稱取945份去離子水,8份氫氧化鈉,12份過硫酸鉀,5份聚乙烯吡咯烷酮(k30,平均分子量為50000),5份聚乙烯醇(分子量50000),加入反應釜中,控制溫度為65℃,攪拌溶解,記為a液;稱取5份硝酸銀和5份過硫酸鉀,溶于20份水中,記為b液;采用蠕動泵將b液以0.1ml/min的速度加入到a液中,進樣結束后繼續恒溫攪拌4小時,結束反應;將所得反應懸浮液過濾,過濾物用去離子水水洗至中性,然后真空干燥烘干待用,所得產物即為納米氧化高銀。另再稱取88份去離子水,加入5份濃度為30%的雙氧水,加入0.05份納米氧化高銀,記為c液;用濃度為6mol/l的硝酸水溶液調節c液,使c液的氫離子濃度指數ph為2.0,記為d液;往d液中加入5份正硅酸四甲酯,攪拌水解2小時,記為e液;用濃度為2mol/l的氫氧化鈉調節e液的ph為6.5,再加入2份甘油,最后靜置老化48小時形成凝膠。
實施例2,一種載納米氧化高銀的硅凝膠抗菌敷料的制備方法,包括以下步驟:稱取950份去離子水,8份氫氧化鈉,12份過硫酸鉀,4份聚乙烯吡咯烷酮(k25,平均分子量為30000),2份聚乙烯醇(分子量80000),加入反應釜中,控制溫度為80℃,攪拌溶解,記為a液;稱取3份硝酸銀和3份過硫酸鉀,溶于20份水中,記為b液;采用蠕動泵將b液以0.2ml/min的速度加入到a液中,進樣結束后繼續恒溫攪拌4小時,結束反應;將所得反應懸浮液過濾,過濾物用去離子水水洗至中性,然后真空干燥烘干待用,所得產物即為納米氧化高銀。另再稱取90份去離子水,加入5份濃度為30%的雙氧水,加入0.05份納米氧化高銀,記為c液;用濃度為6mol/l的硝酸水溶液調節c液,使c液的氫離子濃度指數ph為2.5,記為d液;往d液中加入3份正硅酸四乙酯,攪拌水解2小時,記為e液;用濃度為2mol/l的氫氧化鈉調節e液的ph為6.0,再加入2份甘油,最后靜置老化48小時形成凝膠。
實施例3,一種載納米氧化高銀的硅凝膠抗菌敷料的制備方法,包括以下步驟:稱取955份去離子水,8份氫氧化鈉,12份過硫酸鉀,2份聚乙烯吡咯烷酮(k25,平均分子量為30000),1份聚乙烯醇(分子量100000),加入反應釜中,控制溫度為90℃,攪拌溶解,記為a液;稱取2.5份硝酸銀和2.5份過硫酸鉀,溶于20份水中,記為b液;采用蠕動泵將b液以0.3ml/min的速度加入到a液中,進樣結束后繼續恒溫攪拌4小時,結束反應;將所得反應懸浮液過濾,過濾物用去離子水水洗至中性,然后真空干燥烘干待用,所得產物即為納米氧化高銀。另再稱取90份去離子水,加入5份濃度為30%的雙氧水,加入0.01份納米氧化高銀,記為c液;用濃度為6mol/l的硝酸水溶液調節c液,使c液的氫離子濃度指數ph為2.0,記為d液;往d液中加入3份正硅酸四乙酯,攪拌水解2小時,記為e液;用濃度為2mol/l的氫氧化鈉調節e液的ph為6.0,再加入2份甘油,最后靜置老化48小時形成凝膠。
實施例4,一種載納米氧化高銀的硅凝膠抗菌敷料的制備方法,包括以下步驟:稱取960份去離子水,8份氫氧化鈉,12份過硫酸鉀,2份聚乙烯吡咯烷酮(k15,平均分子量為10000),0.5份聚乙烯醇(分子量120000),加入反應釜中,控制溫度為95℃,攪拌溶解,記為a液;稱取2份硝酸銀和2份過硫酸鉀,溶于16份水中,記為b液;采用蠕動泵將b液以0.1ml/min的速度加入到a液中,進樣結束后繼續恒溫攪拌4小時,結束反應;將所得反應懸浮液過濾,過濾物用去離子水水洗至中性,然后真空干燥烘干待用,所得產物即為納米氧化高銀。另再稱取90份去離子水,加入5份濃度為30%的雙氧水,加入0.01份納米氧化高銀,記為c液;用濃度為6mol/l的硝酸水溶液調節c液,使c液的氫離子濃度指數ph為2.0,記為d液;往d液中加入3份正硅酸四丁酯,攪拌水解2小時,記為e液;用濃度為2mol/l的氫氧化鈉調節e液的ph為6.5,再加入2份甘油,最后靜置老化48小時形成凝膠。
本發明采用雙層水浴反應釜控溫嚴格控溫,通過蠕動泵精準進樣,同時調整氧化物的氧化順序,成功的實現了納米氧化高銀的穩定量產;硅凝膠直接由有機硅水解制備而成,其載銀機理是利用水解過程中有機硅形成交聯網絡時雜化、內含以及吸附的綜合作用,大大提高了有機硅凝膠載銀的量和穩定性;本發明集合了硅凝膠優異的穩定性和納米氧化高銀的高效殺菌效果,載銀量高且非常穩定,具有長期殺菌抗菌的效果。
以上所述僅為本發明的實施例,并非因此限制本發明的專利范圍,凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本發明的專利保護范圍內。