一种速溶性防腐剂颗粒及其制备方法
阅读说明：本技术 一种速溶性防腐剂颗粒及其制备方法 (Instant preservative granules and preparation method thereof ) 是由 祝迎春 王云丽 王铭 邵怡然 于 2021-02-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种速溶性防腐剂颗粒及其制备方法。所述速溶性防腐剂颗粒含有硝酸银和粘结剂,所述速溶性防腐剂颗粒中硝酸银的质量分数为85wt%～99.995wt%,粘结剂的质量分数为0.005wt%～15wt%；所述粘结剂为水溶性高分子,所述水溶性高分子包括阿拉伯胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚马来酸酐、聚季胺盐、聚乙二醇中的至少一种,优选为聚乙烯醇。(The invention relates to a quick-soluble preservative granule and a preparation method thereof. The instant preservative particles contain silver nitrate and a binder, wherein the mass fraction of the silver nitrate in the instant preservative particles is 85-99.995 wt%, and the mass fraction of the binder is 0.005-15 wt%; the binder is a water-soluble polymer, the water-soluble polymer comprises at least one of Arabic gum, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyacrylamide, polyacrylic acid, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polymaleic anhydride, polyquaternary ammonium salt and polyethylene glycol, and the preferred is polyvinyl alcohol.)
技术领域
本发明涉及一种速溶性防腐剂颗粒及其制备方法，具体说，是涉及一种采用硝酸银作为抗菌防腐剂，水溶性高分子作为粘结剂，依次经过粗混、造粒、压片成型制备防腐剂颗粒的方法，属于抗菌防腐技术领域。
背景技术
人们生活的环境中大量存在的病毒、细菌、真菌等微生物，可直接导致很多疾病的产生和传染，有害微生物的传播和蔓延对人类健康造成了不容忽视的隐患和威胁，如何防止它们对人类本身及生存环境的侵害十分重要。
利用抗菌剂来杀灭和抑制有害微生物的生长繁殖是清洁人居环境、维持人类健康的一个重要手段。根据抗菌成分不同，可把抗菌剂分为天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三大类。天然抗菌剂由于受原料来源和数量、以及加工条件的限制，难以大规模生产。有机抗菌剂具有时效性和针对性，对特定菌种杀菌时效性好，但其使用寿命短、易分解失效。无机抗菌剂具有抗菌广谱性、抗菌持久性、不产生耐药性、耐热性好等特点。
常用的无机抗菌防腐剂主要是铜、银、锌、钛等及其化合物，其中银的杀菌效果最好。银系杀菌剂具有抗菌广谱、热稳定性高、使用安全性好、抗菌效力持久、不易产生细菌耐药性等特点。有研究提出银系抗菌剂的抗菌活性主要依赖于银离子的缓释(Journal ofBiomedical Materials Research,2000,52(4),62-668)，当微量的银离子到达微生物细胞膜时，因后者带负电荷，依靠库仑引力，带正电荷的银离子会与带有负电荷的微生物细胞膜表面吸附结合，银离子穿透细胞壁进入细胞内，并与-SH基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞因丧失分裂增殖能力而死亡。银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统以达到杀菌防腐的效果。
目前，金属离子型抗菌剂一般使用特定的工艺方法，将具有抗菌功能的金属离子负载到各种无机的或人工合成的矿物载体上，使用时载体缓释抗菌离子，发挥抗菌效果。载体材料包括以下几种类型：沸石、磷酸盐、硅酸盐、膨润土、蒙脱石、硅胶等多孔或层状材料。但是，在一些特殊环境条件下，比如太空中的微重力条件下，水分不易流动，这类矿物载体固载的金属离子型抗菌不易在短时间快速释放抗菌剂，不能全面、快速杀菌。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种速溶性防腐剂颗粒及其制备方法。
第一方面，本发明提供了一种速溶性防腐剂颗粒，所述速溶性防腐剂颗粒含有硝酸银和粘结剂，所述速溶性防腐剂颗粒中硝酸银的质量分数为85wt％～99.995wt％，粘结剂的质量分数为0.005wt％～15wt％；所述粘结剂为水溶性高分子，所述水溶性高分子包括阿拉伯胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚马来酸酐、聚季胺盐、聚乙二醇中的至少一种，优选为聚乙烯醇。
本发明首次以硝酸银作为主要防腐剂成分，水溶性高分子作为粘结剂制备了一种速溶性防腐剂颗粒。其中硝酸银是一种具有广谱性、持久性、安全性高、不易产生耐药性等特点的抗菌防腐材料，而且硝酸银具有非常强的杀菌能力。但是，硝酸银具有强氧化性和腐蚀性，分散态硝酸银粉体粒径小、容易散落、掉粉、分解，并容易沾到人体上，具有潜在使用危害性。但是将硝酸银使用水溶性高分子粘结为防腐剂颗粒，长时间储存后即使颗粒表面稍有分解，内部硝酸银仍可保持原状态，不但提高了硝酸银的使用安全性、稳定性和存储性，还保证了硝酸银的速溶性，防腐剂颗粒在有水条件下即可快速溶解、扩散，达到快速、广泛杀菌的效果。
本发明采用水溶性高分子作为粘结剂，水溶性高分子的分子链含有大量亲水基团，使其具有良好的水溶性，同时具有良好的粘接力和机械性能，一方面保证了防腐剂颗粒成型，另一方面在释放环境中，水溶性高分子与水相互作用在防腐剂颗粒表面形成粘稠的凝胶而逐步溶解，里面的防腐剂分子通过凝胶层扩散、释放，发挥抗菌防腐的作用。
粘结剂优选为聚乙烯醇(PVA)，PVA分子链含有大量羟基(-OH)，使其具有良好的水溶性，同时还具有良好的粘接性、成膜性、优良的机械性能和拉伸强度。在释放环境中，亲水性的PVA与水相互作用，经历亲和润湿-溶胀-无限溶胀-溶解等阶段，逐步溶解而使其中的抗菌防腐剂成分扩散、释放。我国是世界上最大的PVA生产国，PVA容易获取，而且PVA具有合成方便、安全低毒、产品质量易于控制、价格便宜、使用方便等特点。
粘结剂溶液的粘结剂含量和加入量是防腐剂颗粒制备过程中需要注意的参量：粘结剂含量过低或加入量过少，粘结效果不佳；粘结剂含量过高或加入量过多，粘结剂与硝酸银无法均匀混合，或影响压片成型和防腐剂颗粒的溶解速度。
较佳地，所述速溶性防腐剂颗粒中硝酸银的质量分数为95wt％～99.5wt％，粘结剂的质量分数为0.5wt％～5wt％。
较佳的，所述速溶性防腐剂颗粒的破碎强度为5N～90N。
第二方面，本发明提供了上述速溶性防腐剂颗粒的制备方法，包括：在硝酸银中加入粘结剂溶液，研磨、干燥后得到粗混料；将所得粗混料进行球磨、过筛、干燥后得到造粒粉料；将所得造粒粉料压片成型，然后干燥后得到所述速溶性防腐剂颗粒。
采用本发明所述制备方法得到的速溶性防腐剂颗粒机械强度高，不易破碎、掉粉，提高了稳定性和安全性。
较佳地，将粘结剂与水混合，置于加热器中加热搅拌，直至粘结剂溶解。粘结剂溶解完全利于与抗菌防腐剂成分混合均匀，使制备的防腐剂颗粒成分均匀、粘结性好。
较佳地，所述粘结剂溶液中粘结剂的含量为0.5wt％～15wt％。
较佳地，研磨后在30℃～90℃下干燥，时间为10min～5h，得到粗混料。研磨将硝酸银大块颗粒研细，并使粘结剂溶液与硝酸银初步混合，使粘结剂与硝酸银混合均匀。干燥使粘结剂与硝酸银结合更加紧密。
较佳地，所述球磨的参数包括：硝酸银与磨球的比例100g：300g～1500g，球磨机转速10rpm～100rpm，球磨时间5min～1h。球磨使粘结剂与硝酸银混合更为均匀，并且使造粒粉料粒度均匀。
较佳地，所述过筛目数为20目～300目。过筛控制造粒粉料粒度，保证防腐剂颗粒质量一致性。
较佳地，过筛后在30℃～90℃下干燥，时间为10min～3h，得到造粒粉料。过筛操作过程中，粉体容易吸湿，干燥后使造粒粉体具有良好流动性，进而使压片成型颗粒结构均匀、密度分布一致、质量一致。
较佳地，所述压片成型使用的压片机为单冲压片机或多冲压片机；压片成型的压力为5kN～50kN；所述压片成型后干燥的方式为30℃～90℃真空干燥，时间为2h～48h。真空干燥去除防腐剂颗粒中的水分，即使吸附水也能彻底去除，使防腐剂颗粒性质稳定，而且真空干燥能够提高防腐剂颗粒的破碎强度，提高颗粒结构稳定性。
本发明中所述造粒粉料的粒径影响防腐剂颗粒重量，所述压片成型的压力影响防腐剂颗粒尺寸，控制上述因素使得防腐剂颗粒破碎强度为5N～90N(采用力学试验机测得)，进而控制了防腐剂颗粒溶解速度以及抗菌效果。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的速溶性防腐剂颗粒适用于特定环境下(如水分藏于被防腐处理物质内部、太空微重力环境下水不易流动而不利于抗菌防腐剂成分扩散)的物质防腐处理，遇水即溶，能够快速释放出银离子，具有非常好的抑菌和抑制微生物生长的效果，能够防止微生物发酵产生有毒有害气体，实现被防腐处理物质的安全、长期存储。同时，该防腐剂颗粒具有广谱杀菌、防腐、速溶、安全、稳定的特点，并兼具存储性，使用方法简便、容易操作，具有良好的推广应用前景。
(2)本发明的制备方法具有简单、易操作等优点，采用水溶性高分子作为粘结剂，既保证了防腐剂颗粒成型，又保证了防腐剂颗粒的水溶性(较佳地，平均溶解时间不超过30min)，进而实现快速抗菌、长效防腐作用。
附图说明
图1是实施例2得到的防腐剂颗粒的外观光学照片。
图2是实施例2得到的防腐剂颗粒在水中溶解后的光学照片。
图3是实施例2在接种大肠杆菌的半固体培养基悬浮液培养24h后的菌落照片。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。应理解，以下附图和实施例用于说明本发明，而非限制本发明。
本发明提供了一种速溶性防腐剂颗粒及其制备方法。所述速溶性防腐剂颗粒由硝酸银和粘结剂组成。所述制备方法首先将粘结剂溶液和硝酸银混合形成粗混料，然后将粗混料进行球磨得到造粒粉料；采用压片成型技术使造粒粉料成型为颗粒状，最后经过真空干燥得到速溶性防腐剂颗粒。
本发明采用水溶性高分子作为粘结剂，既保证了防腐剂颗粒成型，又保证了防腐剂颗粒的水溶性，进而实现快速抗菌、长效防腐作用，制备方法具有简单、易操作的特点，速溶性防腐剂颗粒具有广谱杀菌、防腐、速溶、安全、稳定的特点，并兼具存储性，使用方法简便、容易操作，为特定环境下的物质防腐处理的选择提供一种可能。以下示例性地说明本发明提供的速溶性防腐剂颗粒的制备方法。
粘结剂的水溶液的制备。将粘结剂以0.5wt％～15wt％含量(粘结剂的含量指的是粘结剂与粘结剂的水溶液的质量比)与水混合，置于加热器中加热搅拌，直至粘结剂溶解。若粘结剂含量过低，粘结效果不佳；粘结剂含量过高，粘结剂与硝酸银无法均匀混合，或影响压片成型和防腐剂颗粒的溶解速度。其中加热搅拌的温度视粘结剂分子种类而定，直至粘结剂溶解。由于每种水溶性高分子对热上限温度不同，因此加热温度随水溶性高分子种类而各不相同，但应低于其对热上限温度，以防发生性质变化。使用的粘结剂为水溶性高分子，包括阿拉伯胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚马来酸酐、聚季胺盐或聚乙二醇等，优选为聚乙烯醇。
在硝酸银中加入一定量的粘结剂溶液，然后研磨并干燥后得到粗混料。具体来说，粘结剂溶液加入量需要控制在适当范围，若粘结剂溶液加入量过少，粘结效果不佳；若粘结剂溶液加入量过多，无法顺利压片成型或降低防腐剂颗粒的溶解速度。研磨将硝酸银大块颗粒研细，并使粘结剂溶液与硝酸银混合。然后进行30℃～90℃干燥，时间为10min～5h，得到粗混料。
将粗混料放入球磨罐中进行球磨，然后过筛并干燥后得到造粒粉料。具体来说，球磨参数为：硝酸银与磨球的比例100g：300g～1500g，球磨机转速10rpm～100rpm，球磨时间5min～1h。将球磨粉料转入网筛中过筛，网筛目数为20目～300目。然后进行30～90℃干燥，时间为10min～3h，得到造粒粉料。
将造粒粉料进行压片成型。造粒粉料经用单冲压片机或多冲压片机成型为颗粒状，然后采用30℃～90℃真空干燥，时间为2h～48h，得到防腐剂颗粒。本发明采用易溶于水的硝酸银作为抗菌防腐成分，采用水溶性高分子作为粘结剂，制备速溶性防腐剂颗粒，该防腐剂颗粒具有广谱杀菌、防腐、速溶、安全、稳定的特点，并兼具存储性，使用方法简便、容易操作。因为本发明的防腐剂颗粒在水中能够迅速溶解，溶解的防腐剂不但能够进行表面抗菌，也能扩散深入含水物质内部，进行快速、全面杀菌，并长期防腐，特别适用于无法深入混合被防腐处理物质和防腐剂、又有防腐需求的特定环境。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
防腐剂颗粒(Ag-PEG)的制备：
将聚乙二醇(PEG-6000)以0.5wt％含量与水混合，置于加热器中在60℃加热搅拌，直至聚乙二醇溶解。在200g硝酸银中加入2mL的0.5wt％聚乙二醇溶液，研磨后60℃干燥1h，得到粗混料。将粗混料放入球磨罐中进行球磨，球磨参数为：硝酸银与磨球的比例100g：500g，球磨机转速20rpm，球磨时间5min。将球磨粉料转入网筛中过筛，使用双层网筛，上层网筛目数为20目，下层网筛目数为150目，留取150目网筛上的粉体，然后60℃干燥0.5h，得到造粒粉料。使用多冲压片机对造粒粉料进行压片成型(压力为28kN)为颗粒状，然后60℃真空干燥24h，得到防腐剂颗粒(记为Ag-PEG)。所述防腐剂颗粒(Ag-PEG)的粒径为5mm，其中硝酸银的质量分数为99.995wt％，破碎强度为19N。
防腐剂颗粒的溶解性实验：
在室温条件下，在25mL烧杯中加入10mL双重蒸馏纯水，然后加入1片防腐剂颗粒(实施例1制备的防腐剂颗粒(Ag-PEG)，已称量重量)，静置，并开始计时，用肉眼检查防腐剂颗粒溶解情况，溶解完毕记录溶解时间。实验结果显示，随机抽取的10片防腐剂颗在水中完全溶解的时间在2min左右，平均溶解时间为1min48s。
防腐剂颗粒的抗菌实验：
采用平板计数法检测材料的抗菌性能：使用防腐剂颗粒(实施例1制备的防腐剂颗粒(Ag-PEG))处理接种大肠杆菌的半固体培养基8个月，然后取出一定量的培养基放入无菌离心管中，加入相应体积的无菌水，制成0.1g/mL的培养基悬浮液，置摇床剧烈振荡2h，使半固体培养基中的细菌均匀分散于液体中。静置后，取0.1mL半固体培养基悬浮液上层液体滴于LB培养基平板表面中央位置，用无菌涂布器将其分散均匀，平铺在平板表面，同时以不作任何涂布的培养基平皿作为空白对照，37℃培养24h。检测其中含菌量，发现LB培养基上基本没有发现菌落，说明防腐剂颗粒在初期快速溶解释放了银离子，银离子扩散杀死了大量细菌，阻止了细菌的大量滋生，并展示出持久抗菌防腐功效。
实施例2
防腐剂颗粒(Ag-PVA)的制备：
将聚乙烯醇(PVA，1788型，醇解度87％～89％)以5wt％含量与水混合，置于加热器中在80℃加热搅拌，直至聚乙烯醇溶解。在200g硝酸银中加入20mL的5wt％聚乙烯醇溶液，研磨后60℃干燥1h，得到粗混料。将粗混料放入球磨罐中进行球磨，球磨参数为：硝酸银与磨球的比例100g：750g，球磨机转速30rpm，球磨时间5min。将球磨粉料转入网筛中过筛，使用双层网筛，上层网筛目数为40目，下层网筛目数为100目，留取100目网筛上的粉体，然后60℃干燥0.5h，得到造粒粉料。使用多冲压片机对造粒粉料进行压片成型(压力为30kN)为颗粒状，然后60℃真空干燥24h，得到防腐剂颗粒(记为Ag-PVA)。所述防腐剂颗粒的粒径为5mm，其中硝酸银的质量分数为99.5wt％，破碎强度为36N。
由图1所示，本实施例2制备的防腐剂颗粒(Ag-PVA)的外观光学照片可以看出，防腐剂颗粒表面光洁，片型完整，无裂片，无粉尘等多余物，因此所得防腐剂颗粒安全性好、稳定性佳，易操作，并且便于存储。
防腐剂颗粒的溶解性实验过程同实施例1，实验结果显示，随机抽取的10片防腐剂颗粒在水中完全溶解的时间在3min左右，平均溶解时间为2min54s。
图2是实施例2制备的防腐剂颗粒(Ag-PVA)在水中溶解后的光学照片，可以看出，短时间内防腐剂颗粒即完全溶解，这有利于抗菌防腐有效成分银离子的扩散，从而能全面、广泛杀菌。
防腐剂颗粒的抗菌实验过程同实施例1，区别在于：本实施例2对接种大肠杆菌的半固体培养基防腐处理的时间为6个月。图3是半固体培养基悬浮液培养24h后的菌落照片，可以看到，LB培养基上基本没有发现菌落，说明防腐剂颗粒在初期快速溶解释放了银离子，银离子扩散杀死了大量细菌，阻止了细菌的大量滋生，防止了微生物的后续不可控繁殖生长，随着时间的延长，展示出持久抗菌的功效，防腐处理6个月后，已基本将半固体培养基中的细菌杀死。
实施例3
防腐剂颗粒(Ag-CMCNa)的制备：
将羧甲基纤维素钠(CMCNa，Mw25000，取代度1.2)以15wt％含量与水混合，置于加热器中在50℃加热搅拌，直至羧甲基纤维素钠溶解。在200g硝酸银中加入100mL的15wt％羧甲基纤维素钠溶液，手工顺时针研磨20圈，然后50℃干燥3h，得到粗混料。将粗混料放入球磨罐中进行球磨，球磨参数为：硝酸银与磨球的比例100g：1200g，球磨机转速60rpm，球磨时间30min。将球磨粉料转入网筛中过筛，使用单层网筛，网筛目数为120目，然后40℃干燥1h，得到造粒粉料。使用单冲压片机对造粒粉料进行压片成型(压力为42kN)为颗粒状，然后50℃真空干燥36h，得到防腐剂颗粒(Ag-CMCNa)。所述防腐剂颗粒的粒径为6mm，其中硝酸银的质量分数为93wt％，破碎强度为46N。
防腐剂颗粒的溶解性实验过程同实施例1，实验结果显示，随机抽取10片防腐剂颗粒在水中完全溶解的时间在9min左右，平均溶解时间为8min56s。
防腐剂颗粒的抗菌实验过程同实施例1，区别在于：本实施例3对接种大肠杆菌的半固体培养基防腐处理的时间为6个月，半固体培养基接种的是金黄色葡萄球菌。检测其中含菌量，LB培养基上基本没有发现菌落，说明防腐剂颗粒在初期快速溶解释放了银离子，银离子扩散杀死了大量细菌，阻止了细菌的大量滋生，并展示出持久抗菌防腐功效。
实施例4
防腐剂颗粒(Ag-PVA)的制备：
将聚乙烯醇(PVA，1788型，醇解度87％～89％)以15wt％含量与水混合，置于加热器中在80℃加热搅拌，直至聚乙烯醇溶解。在170g硝酸银中加入200mL的15wt％聚乙烯醇溶液，研磨后40℃干燥4h，得到粗混料。将粗混料放入球磨罐中进行球磨，球磨参数为：硝酸银与磨球的比例100g：800g，球磨机转速80rpm，球磨时间20min。将球磨粉料转入网筛中过筛，使用双层网筛，上层网筛目数为20目，下层网筛目数为100目，留取100目网筛上的粉体，然后45℃干燥2h，得到造粒粉料。使用单冲压片机对造粒粉料进行压片成型(压力为48kN)为颗粒状，然后50℃真空干燥48h，得到防腐剂颗粒(Ag-PVA)。所述防腐剂颗粒的粒径为7mm，其中硝酸银的质量分数为85wt％，破碎强度为88N。
防腐剂颗粒的溶解性实验过程同实施例1，实验结果显示，随机抽取的10片防腐剂颗粒在水中完全溶解的时间在29min30s左右，平均溶解时间为29min35s。
防腐剂颗粒的抗菌实验过程同实施例1，区别在于：本实施例4对半固体培养基防腐处理的时间为一年。检测其中含菌量，LB培养基上基本没有发现菌落，说明防腐剂颗粒能够快速杀菌和持久抗菌防腐。
对比例1
以纳米银粒子(粒径分布为60nm～120nm)作为抗菌防腐剂主要成分，以实施例2的制备方法制备防腐剂颗粒(记为AgNPs-PVA)，将其与实施例2的防腐剂颗粒(Ag-PVA)进行溶解性和抗菌性对比。防腐剂颗粒(AgNPs-PVA)的粒径为5mm，破碎强度为37N。
防腐剂颗粒的溶解性对比：
在室温条件下，在25mL烧杯中加入10mL双重蒸馏纯水，然后加入1片防腐剂颗粒，静置，并开始计时，用肉眼检查防腐剂颗粒溶解情况，溶解完毕记录溶解时间。实验结果显示，随机抽取10片防腐剂颗粒，AgNPs-PVA颗粒入水后在烧杯底部缓慢分解，靠近烧杯底部为黑色，应为分解出来的纳米银粒子的颜色，得到的是纳米银粒子的分散液，而不是溶液；实施例2的防腐剂颗粒(Ag-PVA)溶解后溶液澄清，平均溶解时间为2min54s，得到的是银离子的溶液。
防腐剂颗粒的抗菌性对比：
在气密室-活塞系统的两个端面分别加上防腐剂颗粒，然后在两个活塞中间填充上2.8cm厚度的半固体培养基。如有细菌存在，半固体培养基通过细菌呼吸作用释放CO2、H2S、NH3等气体，推动活塞运动，出现膨胀。通过观察不同时间点的活塞移动情况，来衡量防腐剂颗粒的的抗菌防腐效果。
上述AgNPs-PVA颗粒组经过12h、24h、36h、72h和5d的抗菌周期后，活塞的移动距离分别为0、0.2、0.8、2.2和2.5cm，说明半固体培养基发生了明显的体积膨胀，这一结果也说明了其中含有大量的细菌，这些细菌代谢后产生大量的气体，从而导致了半固体培养基体积膨胀现象。
上述Ag-PVA颗粒组经过12h、24h、36h、72h和5d的抗菌周期，没有出现明显的体积膨胀现象，说明Ag-PVA防腐剂颗粒具有高效、快速的抗菌功能，并且抗菌具有持久性。
纳米银粒子防腐剂颗粒比本发明防腐剂颗粒的抗菌防腐效果差的原因主要有两方面：(1)银系抗菌剂的抗菌活性主要依赖于银离子抗菌，本发明防腐剂颗粒溶解后即得到银离子，而纳米银粒子防腐剂颗粒分解后得到的是银纳米粒子，银纳米粒子进一步溶出银离子才能起到杀菌作用，从银离子的获取时间和数量上都远低于本发明防腐剂颗粒；(2)尽管微量银离子也有抗菌效果，但是半固体培养基内部水分含量低，且水分藏于半固体培养基内部，少量银离子难以扩散进入培养基内部，而且纳米银粒子在半固体培养基内部扩散困难，因此杀菌速率和抑菌效果不如本发明防腐剂颗粒。
对比例2
将聚乙烯醇(PVA，1788型，醇解度87％～89％)以15wt％含量与水混合，置于加热器中在80℃加热搅拌，直至聚乙烯醇溶解。在140g硝酸银中加入400mL的15wt％聚乙烯醇溶液，研磨后40℃干燥5h，得到粗混料。将粗混料放入球磨罐中进行球磨，球磨参数为：硝酸银与磨球的比例100g：1300g，球磨机转速100rpm，球磨时间30min。将球磨粉料转入网筛中过筛，使用双层网筛，上层网筛目数为20目，下层网筛目数为100目，留取100目网筛上的粉体，然后45℃干燥3h，得到造粒粉料。使用单冲压片机对造粒粉料进行压片成型为颗粒状，然后50℃真空干燥48h，得到防腐剂颗粒(Ag-PVA)。所述防腐剂颗粒中硝酸银的质量分数为70wt％，破碎强度为136N。随机抽取10片防腐剂颗粒进行溶解性试验，静置条件下，在水中完全溶解的时间在2h左右。使用本实施例制备的防腐剂颗粒处理接种大肠杆菌的半固体培养基12h后，即发生体积膨胀现象。进一步说明本实施例中防腐剂颗粒不能快速溶解和扩散，因此不能实现快速、全面杀菌。