一种广谱抗菌复合镀层的制备方法 本发明涉及一种广谱抗菌复合镀层的制备方法。
随着经济的发展和生活水平的提高，人们的卫生、健康意识逐渐加强。将镀层制成抗菌复合镀层，应用于医疗器械，可以防止或减少院内感染的发生；应用于食品加工、运输、储存的金属用具，从而防止细菌污染、恶化食品；应用于厨房用品，以防止由细菌而导致的食物中毒事件的发生；应用于公共场所的金属设施，以防止病原菌、病毒的交叉感染。因此，抗菌复合镀层的问世，将会受到人们的青睐。
目前，上述场合使用的金属设施，不具备抗菌功能，细菌等微生物在其表面很容易繁殖，自身难以达到卫生、洁净的希望标准。
本发明地目的是提供一种抗菌复合镀层的制备方法。该方法过程简单，依此方法制备的抗菌复合镀层适用性广、抗菌谱广、抗菌持久，耐热、耐酸碱，对人体无毒。
为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案加以实现的。在电镀或化学镀的浴液中加入广谱抗菌剂，然后镀覆在金属或非金属的表面构成广谱抗菌复合镀层，其中抗菌剂是采用二氧化硅为原料，与过量的还原剂和银氨溶液反应，产物经过包括过滤、洗涤、干燥、筛分过程制得，其特征在于，以比表面积为60-600m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O，白炭黑)，或者是粒径为80-200nm的二氧化硅为载体，与浓度为0.01mol/L-1mol/L的银氨溶液和30％的H2O2作用制得抗菌剂；或者以上述硅原料与浓度为0.01mol/L-1mol/L的银氨溶液和浓度为1-15％的葡萄糖水溶液作用制得抗菌剂；或者是采用沉淀二氧化硅与浓度为0.05mol/L-3mol/L的CoCl2、NiCl2、CuCl2、AgNO3的水溶液中的1-3种溶液作用制得抗菌剂；抗菌剂在抗菌复合镀层中的重量比为0.4-40％。
镀覆在金属或非金属表面上的本发明广谱抗菌复合镀层，镀层不但具有装饰和防护功能，而且可以防止细菌等微生物在其表面着附及繁殖，从而可以减少由病源菌而导致的人类疾病的发生。
下面对本发明进行详细说明。
本发明所采用的抗菌剂载体-沉淀二氧化硅，具有较大的比表面积，吸附性能好，在镀液中易于分散，以此作为镀层抗菌剂的载体，这无疑是使本抗菌复合镀层具有良好性能的先决条件。制备过程中，应该控制抗菌剂在镀液中重量百分含量在0.5％-10％，镀液温度在15-60℃，pH为3-6的条件下进行操作，在搅拌的作用下，反应0.5小时，便可在金属或非金属表面得到本发明的抗菌复合镀层。
下面再以实施例对本发明加以进一步说明。
实施例一：
将2.4g AgNO3溶解于一定体积的水中，加入10ml浓NH3·H2O，得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中，然后加入比表面积为67m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O，白炭黑)50g，在0℃,pH为10的条件下，缓慢加入30％的H2O2，在搅拌下进行反应，连续搅拌24小时。反应完毕后，进行过滤，得到滤饼，用水充分洗涤滤饼，过滤除去水分，在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理，用325目筛子筛分，得到含银1.6％的抗菌添加剂49.2g。取上述制取的抗菌添加剂1g于200ml瓦特型镀镍溶液中，镀液其它组成为：NiSO4·6H2O250g/L,NiCl2·6H2O30g/L,H3BO335g/L，镀液温度在45℃,pH为3的条件下进行操作，在搅拌的作用下，反应0.5小时，得到含抗菌剂2.1％的镍复合抗菌镀层。将该抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法，采用标准菌株进行杀菌检验试验，大肠杆菌4.9×105株，12小时杀菌率为100％；金黄色葡萄球菌3.1×104株，12小时杀菌率为100％；绿脓杆菌3.2×106株，12小时杀菌率为100％；枯草杆菌4.5×104株，12小时杀菌率为100％。急性皮肤刺激试验结果：无刺激；毒性试验结果：无毒；抗菌持久性：存放一年的样品，12小时杀菌率为100％。
实施例二：
将8.2g AgNO3溶解于一定体积的水中，加40ml浓NH3·H2O，得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中，然后加入比表面积为190m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O，白炭黑)50g，在0℃,pH为10的条件下，缓慢加入30％的H2O2，在搅拌下进行反应，连续搅拌24小时。反应完毕后，进行过滤，得到滤饼，用水充分洗涤滤饼，过滤除去水分，在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理，用325目筛子筛分，得到含银7.7％的抗菌添加剂52.1g。取上述制取的抗菌添加剂5g于200ml镀锌溶液中，镀液其它组成为：ZnCl260g/L,KCl200g/L,H3BO328g/L，镀液温度在20℃,pH为3的条件下进行操作，在搅拌的作用下，反应0.5小时，得到含抗菌剂5.2％的锌复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法，采用标准菌株进行杀菌检验试验，大肠杆菌4.9×105株，9小时杀菌率为100％；金黄色葡萄球菌3.1×104株，9小时杀菌率为100％；绿脓杆菌3.2×106株，9小时杀菌率为100％；枯草杆菌4.5×104株，9小时杀菌率为100％。急性皮肤刺激试验结果：无刺激；毒性试验结果：无毒；抗菌持久性：存放一年的样品，9小时杀菌率为100％。
实施例三：
将20.0g AgNO3溶解于一定体积的水中，加90ml浓NH3·H2O，得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中，然后加入比表面积为307m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O，白炭黑)50g，在30℃,pH为10的条件下，缓慢加入30％的H2O2，在搅拌下进行反应，连续搅拌24小时。反应完毕后，进行过滤，得到滤饼，用水充分洗涤滤饼，过滤除去水分，在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理，用325目筛子筛分，得到含银15.6％的抗菌添加剂57.3g。取上述制取的抗菌添加剂8g于200ml酸性镀铜溶液中，镀液其它组成为：CuSO4·5H2O120g/L,98％H2SO485ml/L,CuCl235mg/L，镀液温度在25℃的条件下进行操作，在搅拌的作用下，反应0.5小时，得到含抗菌剂9.1％的铜复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法，采用标准菌株进行杀菌检验试验，大肠杆菌4.9×105株，6小时杀菌率为100％；金黄色葡萄球菌3.1×104株，6小时杀菌率为100％；绿脓杆菌3.2×106株，6小时杀菌率为100％；枯草杆菌4.5×104株，6小时杀菌率为100％。急性皮肤刺激试验结果：无刺激；毒性试验结果：无毒；抗菌持久性：存放一年的样品，6小时杀菌率为100％。
实施例四：
将40.0g AgNO3溶解于一定体积的水中，加190ml浓NH3·H2O，得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中，然后加入比表面积为523m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O，白炭黑)50g，在45℃，缓慢加入浓度为8％的葡萄糖溶液，在搅拌下进行反应，连续搅拌3.0小时。反应完毕后，进行过滤，得到滤饼，用水充分洗涤滤饼，过滤除去水分，在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理，用325目筛子筛分，得到含银26.2％的抗菌添加剂64.9g。取上述制取的抗菌添加剂10g于200ml瓦特型镀镍溶液中，镀液其它组成为：NiSO4·6H2O300g/L,NiCl2·6H2O30g/L,H3BO335g/L，镀液温度在60℃，pH为4的条件下进行操作，在搅拌的作用下，反应0.5小时，得到含抗菌剂17.4％的镍复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法，采用标准菌株进行杀菌检验试验，大肠杆菌3.8×104株，6小时杀菌率为100％；金黄色葡萄球菌4.1×105株，6小时杀菌率为100％；绿脓杆菌3.3×104株，6小时杀菌率为100％；枯草杆菌5.2×104株，6小时杀菌率为100％。急性皮肤刺激试验结果：无刺激；毒性试验结果：无毒；抗菌持久性：试样放置一年，6小时杀菌率为100％。
实施例五：
将60.0g AgNO3溶解于一定体积的水中，加250ml浓NH3·H2O，得到银氨溶液。转移至1L的反应釜中，然后加入比表面积为590m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O，白炭黑)50g，在50℃，缓慢加入浓度为12％的葡萄糖溶液，在搅拌下进行反应，连续搅拌4.0小时。反应完毕后，进行过滤，得到滤饼，用水充分洗涤滤饼，过滤除去水分，在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理，用325目筛子筛分，得到含银38.5％的抗菌添加剂78.8g。取上述制取的抗菌添加剂20g于200ml化学镀Ni-P溶液中，镀液其它组成为：NiSO4·6H2O30g/L,NaH2PO2·H2O30g/L,CH3COONa35g/L，乳酸30ml/L，镀液温度在85℃，pH为5的条件下进行操作，在搅拌的作用下，反应0.5小时，得到含抗菌剂29.3％的Ni-P复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法，采用标准菌株进行杀菌检验试验，大肠杆菌3.8×104株，2小时杀菌率为100％；金黄色葡萄球菌4.1×105株，2小时杀菌率为100％；绿脓杆菌3.3×104株，2小时杀菌率为100％；枯草杆菌5.2×104株，2小时杀菌率为100％。急性皮肤刺激试验结果：无刺激；毒性试验结果：无毒；抗菌持久性：试样放置一年，2小时杀菌率为100％。
实施例六：
将过量的NiCl2、CoCl2以任意比例构成的混合物加入到1L的反应釜中，然后加入比表面积为67m2/g的沉淀二氧化硅(mSiO2·nH2O，白炭黑)100g，反应温度为18℃，pH为5的条件下，进行反应24小时，反应完毕后，进行过滤，得到滤饼，用水充分洗涤滤饼，过滤除去水分，在110℃条件下干燥。干燥后的滤饼进行粉碎处理，用325目筛子筛分，得到抗菌添加剂。取上述制取的抗菌添加剂15g于200ml瓦特型镀镍溶液中，镀液其它组成为：NiSO4·6H2O290g/L,NiCl2·6H2O40g/L,H3BO338g/L，镀液温度在55℃,pH为4的条件下进行操作，在搅拌的作用下，反应0.5小时，得到含抗菌剂29.3％的镍基复合抗菌镀层。对上述制取的抗菌复合镀层按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》规定的方法，采用标准菌株进行杀菌检验试验，大肠杆菌5.1×105株，24小时杀菌率为100％；金黄色葡萄球菌2.5×104株，24小时杀菌率为100％；绿脓杆菌2.2×106株，24小时杀菌率为100％；枯草杆菌3.4×104株，24小时杀菌率为100％。急性皮肤刺激试验结果：无刺激；毒性试验结果：无毒；抗菌持久性：试样放置一年，24小时杀菌率为100％。