[发明专利]一种微波辅助气溶胶生产超细纳米银基金属复合抗菌剂的方法

说明书

本发明公开了一种微波辅助气溶胶生产超细纳米银基金属复合抗菌剂的方法，包括如下步骤：步骤(a)：配置混合液，所述混合液包括带氨基官能团的硅烷、硅源、含银金属的化合物以及水；步骤(b)：将混合液泵入雾化干燥器中，雾化成气溶胶液滴，并进行微波辐照加热，使其破碎成超细气溶胶液滴；步骤(c)：将超细气溶胶液滴进行旋风干燥，得到干燥的单分散气溶胶颗粒；步骤(d)：单分散气溶胶颗粒经过旋风分离器分离后收集，得到超细纳米银基金属复合抗菌剂。本发明制备的纳米银复合抗菌剂粒径小，所含纳米银生物利用度高，小剂量使用即可达到较好的抗菌效果；制备过程不需要长时间研磨，从而降低了生产能耗和设备的损耗。

技术领域

本发明涉及超细纳米银基金属复合抗菌剂制备领域，具体是一种微波辅助气溶胶生产超细纳米银基金属复合抗菌剂的方法。

背景技术

现有气溶胶法生产纳米银复合抗菌剂制备工艺，将含银前驱体溶液雾化成为微小液滴，通过蒸发诱导自组装将纳米银均匀负载到氧化硅载体中，每一个液滴最后形成复合抗菌剂颗粒，通过调节超声波功率或者离心喷雾器转盘转速来控制最终颗粒的大小，这样的方式制备的抗菌剂颗粒过大，具有不可避免的技术缺陷：

其一是通过20000rpm高速转盘离心喷雾雾化出的液滴经过干燥后颗粒的粒径高达100μm，转速较低时颗粒尺寸高达数毫米，在有效抗菌使用期内，大颗粒抗菌剂内部的纳米银得不到有效释放，会造成不必要的浪费。

其二，在相同银抗菌剂用量情况下，为了提高纳米银颗粒的生物利用度，提高抗菌剂的使用性能，必须通过长时间机械球磨减小其粒径以保证抗菌剂颗粒具有较高的外表面面积，实现纳米银与微生物的充分接触及高效抗菌。然而，机械球磨需要数天甚至一个星期才能将抗菌剂粒径降低到1μm左右，且研磨后粒径不均匀。球磨过程中产生大量的热能，需要经常停机冷却，增加了不必要的能耗、设备损耗和人工成本。此外，大颗粒抗菌剂中的纳米银在长时间球磨后，会因为摩擦产生高温下的烧结/团聚，容易氧化颜色加深，在透明介质中会呈棕黄色，甚至会呈黑褐色，影响产品美观。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种微波辅助气溶胶生产超细纳米银基金属复合抗菌剂的方法，该方法制备的纳米银复合抗菌剂粒径小，所含纳米银生物利用度高，小剂量使用即可达到较好的抗菌效果；制备过程不需要长时间研磨，从而降低了生产能耗和设备的损耗。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微波辅助气溶胶生产超细纳米银基金属复合抗菌剂的方法，包括如下步骤：

步骤(a)：按重量百分比配置混合液，所述混合液包括5～45％的带氨基官能团的硅烷、5～65％的硅源、0.5～20％的含银金属的化合物以及10～50％的水；

步骤(b)：将混合液泵入雾化干燥器中，雾化成气溶胶液滴，并进行微波辐照加热，使其破碎成超细气溶胶液滴；

步骤(c)：将超细气溶胶液滴进行旋风干燥，得到干燥的单分散气溶胶颗粒；

步骤(d)：单分散气溶胶颗粒经过旋风分离器分离后收集，得到超细纳米银基金属复合抗菌剂。

优选地，所述带氨基官能团的硅烷为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(正丁基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、双(γ-三甲氧基甲硅烷丙基)胺、三氨基官能团丙基三甲氧基硅烷、β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二氨基/烷基官能团硅氧烷共聚齐聚物、低聚氨基硅氧烷和水溶性氨基硅烷水解产物中的至少一种。

优选地，所述硅源为无定形二氧化硅、四甲氧基硅烷、三甲氧基甲基硅烷、三甲氧基乙基硅烷、四乙氧基硅烷、三乙氧基甲基硅烷、三乙氧基乙基硅烷中的至少一种；所述无定形二氧化硅的粒径为5-1000nm。

优选地，所述含银金属化合物包括硝酸银或醋酸银中的一种，还包括硝酸铜、醋酸铜、硝酸锌和醋酸锌中的至少一种。