一种表面抗菌膜及其制备方法与流程

本发明涉及抗菌材料技术领域，尤其涉及一种表面抗菌膜及其制备方法。

背景技术：

2019年以来，covid-19病毒肆虐全球并主要通过接触飞沫等传染，全球都在尽量使用“零接触”来阻断传染链。然而，有些接触在所难免：比如公共空间中的用品；地铁，高铁，公交车的扶手；门，窗的把手；公共触屏屏幕；电梯按钮；公共厕所内非自动的马桶和水龙头开关；共享单车把手等。于是，把需要接触的表面改造成抗菌表面迫在眉睫，而目前没有任何产品能做到此目的。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种表面抗菌膜及其制备方法，旨在解决现有产品无法将需要接触的表面改造成抗菌表面的问题。

本发明的技术方案如下：

一种表面抗菌膜，用于覆盖在物体表面，其中，包括：

抗菌层；

第一粘接层，所述第一粘接层设置于所述抗菌层表面；

隔离层，所述隔离层设置于所述第一粘接层表面。

可选地，还包括：

装饰层，所述装饰层设置于所述抗菌层与第一粘接层之间；

第二粘接层，所述第二粘接层设置于所述抗菌层与装饰层之间。

可选地，还包括：

疏水层，所述疏水层设置于所述装饰层与第一粘接层之间；

第三粘接层，所述第三粘接层设置于所述装饰层与疏水层之间。

可选地，所述抗菌层包括基底和形成于所述基底表面的抗菌剂涂层，所述第一粘接层与所述基底贴合设置。

可选地，所述抗菌剂涂层包括季铵盐涂层、抗菌性沸石涂层、脂肪酸涂层、脂肪酸盐涂层、脱乙酰基甲壳质涂层、含氮杂环化合物涂层、拟除虫菊酯涂层、酚类涂层、胍类涂层、天然产品涂层、有机硫杀菌剂涂层、有机磷涂层、砷杀菌剂涂层、取代苯类杀菌剂涂层、唑类杀菌剂涂层、抗生素类杀菌剂涂层、复配杀菌剂涂层、以及上述涂层成分的衍生物涂层中的至少一种。

可选地，所述抗菌剂涂层为多位点季铵盐涂层。

一种本发明所述的表面抗菌膜的制备方法，所述表面抗菌膜用于覆盖在物体表面，其中，包括步骤：

提供抗菌层；

在所述抗菌层上覆盖第一粘接层；

在所述第一粘接层上粘接隔离层，得到表面抗菌膜。

可选地，所述抗菌层的制备方法包括：

配制抗菌剂溶液；

提供基底，通过物理方法在所述基底上覆盖一层所述抗菌剂溶液，烘干后得到抗菌剂涂层。

可选地，通过喷涂、旋涂或浸渍的方法在所述基底上覆盖一层所述抗菌剂溶液。

可选地，所述抗菌层的制备方法包括：

通过化学方法对基底进行改性，将改性后的基底与抗菌剂进行反应，使得抗菌剂结合于基底上形成抗菌剂涂层；

或者，通过化学方法对抗菌剂进行改性，将改性后的抗菌剂与基底进行反应，使得抗菌剂结合于基底上形成抗菌剂涂层。

有益效果：本发明采用在物体表面粘贴或覆盖表面抗菌膜，就可以迅速将需要接触的任意物体表面改造成抗菌表面，且长久的抗菌性能保证人们在接触物体表面之后迅速杀菌并让下一次人体接触安全无菌。同时，把表面迅速装备成抗菌表面也能维持个人卫生，减少细菌和病毒感染，例如：手机屏幕、键盘等。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种表面抗菌膜的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种表面抗菌膜的另一结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种表面抗菌膜的又一结构示意图。

图4为本发明具体的实施例5中多位点季铵盐抗菌剂材料的制备流程示意图。

图5为本发明具体的实施例5中cg的结构式示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种表面抗菌膜及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种表面抗菌膜，用于覆盖在物体表面，如图1所示，包括：

抗菌层；

第一粘接层，所述第一粘接层设置于所述抗菌层表面；

隔离层，所述隔离层设置于所述第一粘接层表面。

使用表面抗菌膜时，将表面抗菌膜的隔离层撕去，露出第一粘接层，将第一粘接层粘贴或覆盖在需要接触的物体表面，就可以迅速将需要接触的物体表面改造成抗菌表面，从而起到抗菌效果。

现有的抗菌表面需要在具体的物品生产过中掺杂抗菌成分，而本实施例采用在物体表面粘贴或覆盖表面抗菌膜，就可以迅速将需要接触的任意物体表面改造成抗菌表面，且长久的抗菌性能保证人们在接触物体表面之后迅速杀菌并让下一次人体接触安全无菌。同时，把表面迅速装备成抗菌表面也能维持个人卫生，减少细菌和病毒感染，例如：手机屏幕、键盘等。

在一种实施方式中，如图2所示，所述表面抗菌膜还包括：

装饰层，所述装饰层设置于所述抗菌层与第一粘接层之间；

第二粘接层，所述第二粘接层设置于所述抗菌层与装饰层之间。其中所述装饰层材料可以为但不限于染料或香精等。

在一种实施方式中，如图3所示，所述表面抗菌膜还包括：

疏水层，所述疏水层设置于所述装饰层与第一粘接层之间；

第三粘接层，所述第三粘接层设置于所述装饰层与疏水层之间。其中所述疏水层材料为常见的疏水材料即可。

在一种实施方式中，所述抗菌层包括基底和形成于所述基底表面的抗菌剂涂层，所述第一粘接层与所述基底贴合设置，即使用表面抗菌膜时，抗菌剂涂层位于物体的最外层，以发挥抗菌效果。

在一种实施方式中，所述抗菌剂涂层包括但不限于抑菌剂涂层、杀菌剂涂层、防菌剂涂层、消毒剂涂层、防霉剂涂层、防腐剂涂层和静菌剂涂层等中的至少一种。具体地，所述抗菌剂涂层包括但不限于季铵盐涂层、抗菌性沸石涂层、脂肪酸涂层、脂肪酸盐涂层、脱乙酰基甲壳质涂层、含氮杂环化合物涂层、拟除虫菊酯涂层、酚类涂层、胍类涂层、天然产品(如超细壳聚糖微粉、甲壳素、壳聚糖等)涂层、有机硫杀菌剂(如代森铵、敌锈钠、福美锌、代森锌、代森锰锌、福美双等)涂层、有机磷涂层、砷杀菌剂(如稻瘟净、克瘟散、乙磷铝、甲基立枯磷、退菌特、稻脚青)涂层、取代苯类杀菌剂(如甲基托布津、百菌清、敌克松、五氯硝基苯等)涂层、唑类杀菌剂(如粉锈宁、多菌灵、恶霉灵、苯菌灵、噻菌灵)涂层、抗生素类杀菌剂(如井冈霉素、多抗霉素、春雷霉素、农用链霉素、抗霉菌素120等)涂层、复配杀菌剂(如灭病威、双效灵、炭疽福美、杀毒矾m8、甲霜铜、dt杀菌剂、甲霜灵·锰锌、拌种灵·锰锌、甲基硫菌灵·锰锌、广灭菌乳粉、甲霜灵—福美双可湿性粉剂等)涂层、其他杀菌剂(如甲霜灵、菌核利、腐霉利、扑海因、灭菌丹、克菌丹、特富灵、敌菌灵、瑞枯霉、福尔马林、高脂膜、菌毒清、霜霉威、喹菌酮、烯酰吗啉·锰锌等)，以及上述成分的衍生物或者其他具有抗菌效果、抑菌效果或防菌效果的小分子、寡合物和聚合物材质涂层中的至少一种。

现有抗菌成分主要为银，而本实施例抗菌成分为有机抗菌材料，采用有机抗菌材料具有无毒和成本低的优势。虽然现有也存在以有机抗菌材料作为抗菌成分的产品，但它们是通过在产品制备过程中掺杂有机抗菌材料，使得产品具有抗菌效果。而本实施例是通过提供一种含有机抗菌材料的表面抗菌膜，通过将所述表面抗菌膜覆盖在待接触的物体表面，就可迅速将物体表面改造为抗菌表面。相比于现有技术，本实施例抗菌效果更佳，有机抗菌材料的使用量更少，成本更低。

在一种实施方式中，所述抗菌剂涂层为多位点季铵盐涂层。相比于单位点和双位点季铵盐，本实施例的多位点季铵盐作为有机抗菌材料，还具有吸附气体，兼顾除臭功能。

在一种实施方式中，所述基底包括但不限于纺织品、纸、涂料基底、塑料基底、寡合物基底、聚合物基底、陶瓷基底、金属基底、玻璃基底等材质基底中的至少一种。

在一种实施方式中，所述第一粘接层包括有基材与无基材两种。其中有基材是以棉纸、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pvc(聚氯乙烯)膜、无纺布、泡棉、亚克力泡棉、聚酰亚胺薄膜等为基材，双面均匀涂布弹性体型压敏胶或树脂型压敏胶、丙烯酸类压敏胶等。无基材是直接上涂有弹性体型压敏胶或树脂型压敏胶、丙烯酸类压敏胶等。

在一种实施方式中，所述隔离层可以为但不限于离型纸或防粘纸等。

在一种实施方式中，所述第二粘接层为透明不干胶。例如：以棉纸、pet、pvc膜、无纺布、泡棉、亚克力泡棉、聚酰亚胺薄膜等为基材，双面均匀涂布弹性体型压敏胶或树脂型压敏胶、丙烯酸类压敏胶等；或者直接上涂有弹性体型压敏胶或树脂型压敏胶、丙烯酸类压敏胶等。

在一种实施方式中，所述第三粘接层为透明不干胶。例如：以棉纸、pet、pvc膜、无纺布、泡棉、亚克力泡棉、聚酰亚胺薄膜等为基材，双面均匀涂布弹性体型压敏胶或树脂型压敏胶、丙烯酸类压敏胶等；或者直接上涂有弹性体型压敏胶或树脂型压敏胶、丙烯酸类压敏胶等。

本发明实施例还提供一种所述的表面抗菌膜的制备方法，所述表面抗菌膜用于覆盖在物体表面，其中，包括步骤：

提供抗菌层；

在所述抗菌层上覆盖第一粘接层；

在所述第一粘接层上粘接隔离层，得到表面抗菌膜。

本发明实施例中，所述抗菌层的制备方法有两种：物理制备和化学制备。其中，物理制备，指的是在处理后抗菌剂分子与基底分子之间存在大于0.3nm的距离。化学制备，指的是处理后抗菌剂分子与基底分子之间存在小于等于0.3nm的距离。

在一种实施方式中，所述抗菌层的物理制备的方法包括：

配制抗菌剂溶液；

提供基底，通过物理方法在所述基底上覆盖一层所述抗菌剂溶液，烘干后得到抗菌剂涂层。

在一种实施方式中，通过喷涂、旋涂或浸渍等的方法在所述基底上覆盖一层所述抗菌剂溶液。

在一种实施方式中，所述抗菌层的化学制备的方法包括：

通过化学方法对基底进行改性，将改性后的基底与抗菌剂进行反应，使得抗菌剂结合于基底上形成抗菌剂涂层；

或者，通过化学方法对抗菌剂进行改性，将改性后的抗菌剂与基底进行反应，使得抗菌剂结合于基底上形成抗菌剂涂层。

换句话说，将基底或抗菌剂的分子化学改性后通过化学反应将两者连接起来、利用化学中间体将基底与抗菌剂的分子连接起来或者利用化学方法把基底表面改变成与上述抗菌剂类似的化学结构。

下面通过具体的实施例对本发明作进一步地说明。

实施例1

将二硫氰基甲烷抗菌剂溶于无水乙醇中(质量分数为50％-0.001％)，得到抗菌剂溶液；将纸或纺织品浸渍于抗菌剂溶液中，晾干后与双面涂有压敏胶的聚酰亚胺薄膜结合，再与离型纸结合，得到图1所示结构的表面抗菌膜。所述表面抗菌膜可用于短时间替换的物体表面，比如电梯按钮等。

实施例2

将纺织品或塑料基底通过臭氧将表面处理后，与1，4二苯酚在酸性条件下反应1小时后取出，放置于带羟基或氨基的含氮杂环聚合物溶液中继续反应1小时。取出后用乙醇洗净并烘干后，用透明不干胶与茉莉花香型香精装饰层粘接。最后将丙烯酸酯压敏胶涂在装饰层上后粘上离型纸，得到图2所示结构的表面抗菌膜。

实施例3

将纺织品或塑料基底通过等离子体将表面处理后，与草酰氯(或固体光气)在干燥的四氢呋喃里反应1小时后取出，放置于带羟基或氨基的季铵盐聚合物溶液中继续反应1小时。取出后用乙醇洗净并烘干后，用透明不干胶与已染好的布料粘接，再通过透明不干胶与疏水层粘接。最后将丙烯酸酯压敏胶涂在疏水层后粘上离型纸，得到图3所示结构的表面抗菌膜。

实施例4

将二甲基十八烷基[3-三甲氧基硅丙基]氯化铵与热塑性聚氨酯弹性体橡胶(tpu)或硅胶混合加热，把胶体倒模成形，得到仅由一层抗菌层组成的表面抗菌膜。其可用于长期保护，如作为键盘膜等。

实施例5

结合图4所示，多位点季铵盐抗菌剂材料的制备步骤如下：

在5升烧杯中，将20g等离子处理过的无纺布与0.1mol-20mol的cg在溶剂中加热(30度到150度)反应1小时。取出无纺布后用干燥的溶剂洗净后，至于5升烧杯中，并加入0.01g-20g的pei后在溶剂中加热(30度到150度)反应1小时。取出无纺布后用干燥的溶剂洗净后，至于5升烧杯中，并加入0.1mol-100mol的长链卤代烃与0.1mol-100mol的碱后，在溶剂中加热(30度到150度)反应4-48小时。

其中，cg可以为但不限于如图5所示的结构式中的任意一种。pei为分子质量300到3万的聚醚酰亚胺，其结构式如下所示：

其中，溶剂可以为但不限于四氢呋喃、二甲基甲酰胺、甲苯、正丁醇等单一或混合溶剂。长链卤代烃为碳链碳原子数是4-20的氯化物、溴化物或碘化物。

综上所述，本发明提供一种表面抗菌膜及其制备方法。本发明的表面抗菌膜是一种可以粘贴在任何物体表面的抗菌材料。现有的抗菌表面需要在具体的物品生产过中掺杂抗菌成分，而本实施例采用在物体表面粘贴或覆盖表面抗菌膜，就可以迅速将需要接触的任意物体表面改造成抗菌表面，且长久的抗菌性能保证人们在接触物体表面之后迅速杀菌并让下一次人体接触安全无菌。同时，把表面迅速装备成抗菌表面也能维持个人卫生，减少细菌和病毒感染，例如：手机屏幕、键盘等。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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