高效抗菌灭菌新材料制造技术

本发明专利技术公开了一种高效抗菌灭菌新材料的生产方法，向工业中和釜中加入丙烯酸，再添加质量分数为20％的氢氧化钠，中和丙烯酸，中和之后加入交联剂和丙烯酰胺，搅拌混合，混匀后进行分装并加入氯化锌、氯化镁和表面活性剂，用钴‑60γ射线照射引发反应，经粉碎、造粒、筛分后，对所得颗粒状纳米材料进行超临界处理，后续进行进一步的干燥、筛分处理，得到该高效抗菌灭菌新材料。该抗菌灭菌新材料，以锌镁合金纳米颗粒为抗菌成分，抗菌效果好，生产成本低，而且经过超临界处理，本发明专利技术的材料，具有了更强的抗菌效果和更好的吸水能力。

【技术实现步骤摘要】
高效抗菌灭菌新材料
本专利技术属于材料领域，具体涉及新型金属功能材料，更具体地，涉及一种具有抗菌灭菌作用的纳米材料。
技术介绍
微生物广泛存在于自然界，在温湿地区，它们容易迅速繁衍，并由此生出各种酶、酸和毒素的代谢产物，从而影响物品的外观与质量、污染环境、危害动植物的生长和人类的健康。为了减少微生物的危害，需要采取一系列的措施，对有害微生物进行杀灭。目前存在许多本身具有良好的杀菌或抑制微生物的功能的天然物质材料，如部分带有特定基团的有机化合物、一些无机金属材料及其化合物、部分矿物质和天然物质；也存在一些通过人为添加抗菌物质(称为抗菌剂)形成的具有抑制或杀灭表面细菌能力的一类新型功能材料，如抗菌塑料、抗菌纤维和织物、抗菌陶瓷、抗菌金属材料等。抗菌剂可以分为无机抗菌剂和有机抗菌剂两大类，其中，无菌抗菌剂包括银、铜、锌等金属，有机抗菌剂主要有香草醛和乙基香草醛类化合物。但是，有机抗菌剂的安全性尚在研究之中，而且有机抗菌剂耐热性差、容易水解、有效期短。当物质所处状态的温度和压力分别超过临界温度和临界压力以后，气体和液体的性质就会趋向于类似，最终形成一个均匀相，物质此时所处的状态就称为超临界状态。超临界流体同时具有液体和气体的优良性质，既具有气体的可压缩性，又具有液体的流动性，同时因为超临界流体不具有液体和气体之间相界面，所以超临界流体不存在表面张力。中国专利公布CN104844552A公开了一种超临界流体萃取黄酮类物质的工艺：以槐花为原料，以C02为溶剂，加入夹带剂，启用超临界装置，C02气体以20L/h的流量经过滤器过滤后由压缩机打入萃取罐，至达到设定的压力20-25MPa,萃取温度由萃取罐夹套的循环水控制并稳定在40-50℃，循环萃取2h,C02流体到达分离罐降压后，与提取物分离，所述C02气体进入所述压缩机循环使用，将提取物浓缩、干燥得到黄酮类物质。中国专利公布CN104724894A将超临界技术用于含油污泥处理，通过超临界二氧化碳将燃料油从污泥中萃取出来，既获得了具有经济价值的燃料油，又降低了污泥中污染成分的含量降低了环境危害。中国专利公布CN104844552A和CN104724894A只是将超临界技术应用在了超临界技术的常规应用领域，并没有进一步拓宽超临界技术的应用领域。目前急需进一步研究新型的抗菌灭菌材料，并进一步拓宽超临界技术的应用领域。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高效抗菌灭菌新材料，该抗菌灭菌新材料不仅具有良好的抗菌灭菌效果，而且该抗菌材料的生产方法展现出了超临界技术在抗菌灭菌材料生产领域的应用前景。本专利技术公开了一种高效抗菌灭菌新材料的生产方法，包括以下步骤：(1)向工业中和釜里加入丙烯酸，加入氢氧化钠溶液，制得水溶液A；(2)向步骤(1)中制得的水溶液A中加入交联剂和丙烯酰胺，制得合成液B；(3)将合成液B转移置辐射反应器中，加入氯化锌、氯化镁和表面活性剂，制得合成液C；(4)用钴-60γ射线对合成液C进行辐照，制得胶状纳米材料D；(5)对胶状纳米材料D进行粉碎、造粒处理，得到粒状纳米材料E；(6)将步骤(5)中得到的粒状纳米材料E转移置超临界装置中，超临界状态下对粒状纳米材料E进行处理；(7)对步骤(6)中经过超临界处理的粒状纳米材料E，进行干燥、筛分处理，最终制得高效抗菌灭菌新材料。具体地，所述的生产方法包括以下步骤：(1)常温下，向带有夹套的工业中和釜里加入1000-2000Kg丙烯酸，往夹套里加满5-20℃的循环用冷却水，在搅拌的情况下向反应釜里逐步加入质量分数为20％的氢氧化钠溶液，控制丙烯酸的中合度为0.5-0.9，制得水溶液A；(2)向步骤(1)中制得的水溶液A中加入0.1-0.3Kg的交联剂和40-65Kg的丙烯酰胺，充分搅拌，使加入的交联剂和丙烯酰胺充分溶解，溶解后，继续搅拌降温，制得合成液B；(3)将合成液B转移置辐射反应器中，每个反应器中分装有70-80Kg的合成液B，然后向反应器中加入8-20g的氯化锌、2-5g的氯化镁和0.1-0.5g的表面活性剂，搅拌混合，使加入的氯化锌、氯化镁和表面活性剂充分溶解，制得合成液C；(4)用钴-60γ射线对合成液C进行辐照，辐照剂量为50-200Gy/min，总辐射剂量为1-20KGy，制得胶状纳米材料D；(5)对胶状纳米材料D进行粉碎、造粒处理，得到粒状纳米材料E；(6)将步骤(5)中得到的粒状纳米材料E转移置超临界装置中，以CO2为溶剂，在20-25MPa，40-50℃的超临界状态下对粒状纳米材料E进行20-45min的超临界处理；(7)对步骤(6)中经过超临界处理的粒状纳米材料E，进行干燥、筛分处理，最终制得高效抗菌灭菌新材料。所述步骤(1)中，往夹套里加满5-15℃的循环冷却水，在搅拌的情况下向反应釜里逐步加入质量分数为20％的氢氧化钠溶液，控制丙烯酸的中合度为0.6-0.9。所述步骤(1)中，控制氢氧化钠溶液的添加速度，使反应釜中溶液的温度保持在10-35℃；优选地，所述步骤(1)中，控制氢氧化钠溶液的添加速度，使反应釜中溶液的温度控制在15-30℃。所述步骤(2)中的交联剂是N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、新戊二醇双(甲基)丙烯酸脂、二乙(丙)二醇的双(甲基)丙烯酸脂、1,6-己二醇双(甲基)丙烯酸脂、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸脂中的一种或数种。所述步骤(2)中，待反应釜中溶液降温至10-25℃时，停止搅拌降温；优选地，所述步骤(2)中，待反应釜中溶液降温至10-20℃时，停止搅拌降温。所述步骤(3)中的表面活性剂为肥皂、洗洁精、吐温、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、聚硫酸乙烯酯、海藻酸钠、十二烷基苯磺酸钠、多磷酸钠、聚乙烯醇中的一种或多种；优选地，所述步骤(3)中的表面活性剂为肥皂、洗洁精、吐温、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、海藻酸钠、聚乙烯醇中的一种或多种。优选地，所述步骤(4)中，辐照剂量为60-200Gy/min，总辐射剂量为1.2-20KGy；进一步优选地，所述步骤(4)中，辐照剂量为60-180Gy/min，总辐射剂量为5-18KGy。优选地，所述步骤(6)中超临界处理的温度为42-48℃，超临界处理的压力为20-23MPa；进一步优选地，所述步骤(6)中超临界处理的温度为42-45℃，超临界处理的压力为21-23MPa。优选地，所述步骤(6)中超临界处理的时间为25-45min；进一步优选地，所述步骤(6)中超临界处理的时间为25-40min。本专利技术还公开了一种由上述方法制备的高效抗菌灭菌新材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的高效抗菌灭菌新材料是在辐射法引发丙烯酸钠盐料液聚合交联的基础上，通过向料液内加入锌离子、镁离子和表面活性剂，在辐射环境下将锌离子和镁离子还原为纳米金属合金簇，进而获得了以纳米金属簇为灭菌组分的具有高效抗菌灭菌作用的纳米抗菌灭菌材料。(2)锌和银虽然都是无机抗菌灭菌材料，但是锌的抗菌强度仅为银的千分之一，本专利技术通过采用射线辐射法制备锌镁纳米合金，明显提高了金属锌的抗菌效果，缩小了锌和银的抗菌强度的差距，使用成本较低的锌和镁代替银生产抗菌灭菌纳米材料，能够明显降低生产成本。(3)本专利技术对制备的纳米抗菌灭菌材料进行超临界二氧化碳溶剂处理，进一步提高了锌镁纳米合金颗粒的抗菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效抗菌灭菌新材料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向工业中和釜里加入丙烯酸，加入氢氧化钠溶液，制得水溶液A；(2)向步骤(1)中制得的水溶液A中加入交联剂和丙烯酰胺，制得合成液B；(3)将合成液B转移置辐射反应器中，加入氯化锌、氯化镁和表面活性剂，制得合成液C；(4)用钴‑60γ射线对合成液C进行辐照，制得胶状纳米材料D；(5)对胶状纳米材料D进行粉碎、造粒处理，得到粒状纳米材料E；(6)将步骤(5)中得到的粒状纳米材料E转移置超临界装置中，超临界状态下对粒状纳米材料E进行处理；(7)对步骤(6)中经过超临界处理的粒状纳米材料E，进行干燥、筛分处理，最终制得高效抗菌灭菌新材料。

【技术特征摘要】
1.一种高效抗菌灭菌新材料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向工业中和釜里加入丙烯酸，加入氢氧化钠溶液，制得水溶液A；(2)向步骤(1)中制得的水溶液A中加入交联剂和丙烯酰胺，制得合成液B；(3)将合成液B转移置辐射反应器中，加入氯化锌、氯化镁和表面活性剂，制得合成液C；(4)用钴-60γ射线对合成液C进行辐照，制得胶状纳米材料D；(5)对胶状纳米材料D进行粉碎、造粒处理，得到粒状纳米材料E；(6)将步骤(5)中得到的粒状纳米材料E转移置超临界装置中，超临界状态下对粒状纳米材料E进行处理；(7)对步骤(6)中经过超临界处理的粒状纳米材料E，进行干燥、筛分处理，最终制得高效抗菌灭菌新材料。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，包括以下具体步骤：(1)常温下，向带有夹套的工业中和釜里加入1000-2000Kg丙烯酸，往夹套里加满5-20℃的循环用冷却水，在搅拌的情况下向反应釜里逐步加入质量分数为20％的氢氧化钠溶液，控制丙烯酸的中合度为0.5-0.9，制得水溶液A；(2)向步骤(1)中制得的水溶液A中加入0.1-0.3Kg的交联剂和40-65Kg的丙烯酰胺，充分搅拌，使加入的交联剂和丙烯酰胺充分溶解，溶解后，继续搅拌降温，制得合成液B；(3)将合成液B转移置辐射反应器中，每个反应器中分装有70-80Kg的合成液B，然后向反应器中加入8-20g的氯化锌、2-5g的氯化镁和0.1-0.5g的表面活性剂，搅拌混合，使加入的氯化锌、氯化镁和表面活性剂充分溶解，制得合成液C；(4)用钴-60γ射线对合成液C进行辐照，辐照剂量为50-200Gy/min，总辐射剂量为1-20KGy，制得胶状纳米材料D；(5)对胶状纳米材料D进行粉碎、造粒处理，得到粒状纳米材料E；(6)将步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪沛雨，贺一新，
申请(专利权)人：肇庆市盛浩新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44