一种抗菌防螨喷剂及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种抗菌防螨喷剂及其制备方法和应用 (Antibacterial anti-mite spray and preparation method and application thereof ) 是由 陈广川 于红光 吴新磊 于 2021-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种抗菌防螨喷剂及其制备方法和应用,所述抗菌防螨喷剂包括特定份数的有机硅季铵盐、纳米银溶液、光触媒、壳聚糖、植物提取液和菊聚酯的组合,利用多种类型的抗菌抗病毒成分互相搭配,使得最终得到的抗菌防螨喷剂不仅具有优异的抗菌效果,且具有防螨的功效,无刺激性气味,无毒,可广泛应用于各类宠物的毛发消毒杀菌中,有效降低了宠物的清洗频率。(The invention provides an antibacterial and anti-mite spray and a preparation method and application thereof, wherein the antibacterial and anti-mite spray comprises the combination of organosilicon quaternary ammonium salt, nano-silver solution, photocatalyst, chitosan, plant extract and chrysanthemum polyester in a specific part, and various antibacterial and antiviral components are matched with each other, so that the finally obtained antibacterial and anti-mite spray not only has an excellent antibacterial effect, but also has an anti-mite effect, has no pungent smell and is nontoxic, can be widely applied to hair disinfection and sterilization of various pets, and effectively reduces the cleaning frequency of the pets.)
技术领域
本发明属于抗菌材料
技术领域
，具体涉及一种抗菌防螨喷剂及其制备方法和应用。背景技术
随着生活水平的提高，各类宠物也都进入了千家万户，时时刻刻与人为伴，根据研究发现，宠物毛发极易滋生细菌及螨虫等，包括大肠杆菌、沙门氏菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，在与人体接触时，易引起人类感染，危害人类健康，出现发烧、呕吐和腹泻等症状。
目前，对于抗菌喷剂的研究较多，主要关注于杀菌消毒。CN103191356A公开了一种抗菌喷剂及其制备方法，抗菌喷剂中含有蛇床子、苦参、黄柏、百部等中药成分，能够有效调节阴道内的pH值，维护阴道内的正常酸性环境，起到温补调理保养的效果；制备方法是先经过三次水提后再经过醇提的过程，使得有效成分被完全提取出，所制得的抗菌喷剂不但具有中药成分本身的药效作用，还具有易吸收的特点，且喷涂后不用再次清洗，使用方法简单，毒性较低，用于生殖系统感染疾病的治疗。CN109453423A公开了一种基于纳米材料的抗菌喷剂及其制备方法和应用，所述抗菌喷剂的活性成分包括：液态金属和壳聚糖，其质量比为1:(10～20)，该发明所述抗菌喷剂能够起到双重的抑菌效果，医用或家用使用起来都更加便捷，还进一步提供抗菌喷剂系统，利用水凝胶作为药物缓释层，在保证补水保湿的同时，能够进一步促进皮肤生长，加快伤口愈合，极大地提升抗菌效果，减少恢复时间，针对各类刀伤烫伤等伤口都能收获良好的抑菌效果。CN112244017A公开了一种复合季铵盐抗菌喷剂，属于消毒液
技术领域
。按质量分数计：季铵盐0.01～20wt.％，增效剂0.01～20wt.％，助溶剂0.1～20wt.％，香精0.01～5wt.％，其余为水。该发明的主要有效成分为季铵盐，具有杀菌效率高、稳定、持久、刺激性小、经济的优点，能有效抑制细菌的滋生和繁殖，可广泛用于家庭、商场、学校等场所。但是，上述专利的抗菌成分均较单一，进而功能性单一，且抗菌缓释性能差，持久性差，并不是针对于宠物毛发抗菌喷剂。
因此，开发一种抗菌效果优异、抗菌性能持久，针对于宠物毛发的抗菌防螨喷剂，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌防螨喷剂及其制备方法和应用，所述抗菌防螨喷剂包括特定份数的有机硅季铵盐、纳米银溶液、光触媒、壳聚糖、植物提取液和菊聚酯的组合，利用多种类型的抗菌成分互相搭配，使得最终得到的抗菌防螨喷剂不仅具有优异的抗菌效果，且具有防螨的功效，无刺激性气味，无毒，可广泛应用于各类宠物的毛发消毒杀菌中，有效降低了宠物的清洗频率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种抗菌防螨喷剂，所述抗菌防螨喷剂按照重量份包括如下组分：
所述有机硅季铵盐可以为1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份或5.5重量份等。
所述纳米银溶液可以为0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、1.2重量份或1.4重量份等。
所述光触媒可以为0.8重量份、1重量份、1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份或1.8重量份等。
所述壳聚糖可以为12.5重量份、13重量份、13.5重量份、14重量份、14.5重量份、15重量份、15.5重量份、16重量份、16.5重量份、17重量份或17.5重量份等。
所述植物提取液可以为2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份或7.5重量份等。
所述菊聚酯可以为0.7重量份、0.9重量份、1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.7重量份、1.9重量份、2.1重量份或2.3重量份等。
本发明提供的抗菌防螨喷剂通过添加特定份数的有机硅季铵盐、纳米银溶液、光触媒、壳聚糖、植物提取液和菊聚酯的组合，利用纳米银溶液、有机硅季铵盐、植物提取液以及光触媒作为主要有效抗菌成分，采用多种类型的抗菌抗病毒成分互相搭配，使得最终得到的抗菌防螨喷剂不仅具有优异的抗菌效果，且具有防螨的功效，无刺激性气味，无毒，可广泛应用于各类宠物的毛发消毒杀菌中，有效降低了宠物的清洗频率。
优选地，所述光触媒包括银掺杂纳米二氧化钛和银/铈共掺杂纳米氧化锌。
优选地，所述银掺杂纳米二氧化钛和银/铈共掺杂纳米氧化锌的质量比为1:(0.2～0.5)，例如1:0.23、1:0.26、1:0.29、1:0.3、1:0.33、1:0.36、1:0.39、1:0.4、1:0.43、1:0.46或1:0.49等。
作为优选技术方案，本发明进一步优选质量比为1:(0.2～0.5)的银掺杂纳米二氧化钛和银/铈共掺杂纳米氧化锌，选择特定质量比下的两种能带结构不同的光触媒，使得二者产生协同作用，可以形成新的能带结构，引起光生载流子的迁移分离，提高光生电子-空穴的分离效率，并拓宽了复合型光触媒对光的响应范围，进而提高了复合型光触媒的抗菌性能；同时，光触媒表面产生活性OH-、O2等，可以起到很强的氧化作用，使细菌分解起到快速杀菌作用，因此，两种光触媒组合协同作用，不仅提高了抗菌性能，还延长了抗菌性能的持久性；如果不在本发明特定的优选质量比范围内，均无法达到最佳的抗菌效果。
优选地，所述银掺杂纳米二氧化钛的粒径为5～20nm，例如7nm、9nm、11nm、13nm、15nm、17nm或19nm等。
优选地，所述银/铈共掺杂纳米氧化锌的粒径为20～40nm，例如22nm、24nm、26nm、28nm、30nm、32nm、34nm、36nm或38nm等。
优选地，所述有机硅季铵盐和纳米银溶液的质量比为3～5:1，例如3.2:1、3.4:1、3.6:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.4:1、4.6:1或4.8:1等。
优选地，所述有机硅季铵盐包括二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、N,N-二甲基-N-十八烷基氨基丙基三甲氧基硅烷或N,N-二甲基十二烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述植物提取液包括芦荟提取液、艾草提取液或茶多酚提取液中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述抗菌防螨喷剂中还包括溶剂、偶联剂或香精中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述抗菌防螨喷剂中溶剂的含量为60～78重量份，例如62重量份、64重量份、66重量份、68重量份、70重量份、72重量份、74重量份或76重量份等。
优选地，所述溶剂包括乙醇、丙二醇甲醚或丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述抗菌防螨喷剂中偶联剂的含量为0.5～2.5重量份，例如0.7重量份、0.9重量份、1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.7重量份、1.9重量份、2.1重量份或2.3重量份等。
优选地，所述偶联剂包括3-三乙氧基甲硅烷基-1-胺和/或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
优选地，所述所述抗菌防螨喷剂中香精的含量为0.5～1重量份，例如0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份等。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述抗菌防螨喷剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将有机硅季铵盐、菊聚酯和任选地溶剂混合，得到第一混合物；
(2)将步骤(1)得到的第一混合物、纳米银溶液和光触媒混合，得到第二混合物；
(3)将步骤(2)得到的第二混合物、壳聚糖和植物提取物混合，得到所述抗菌防螨喷剂。
优选地，步骤(1)所述混合的时间为15～20min，例如15.5min、16min、16.5min、17min、17.5min、18min、18.5min、19min或19.5min等。
优选地，步骤(1)所述混合在搅拌的条件下进行，进一步优选为在转速为150～200r/min(例如155r/min、160r/min、165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、185r/min、190r/min或195r/min等)的搅拌条件下进行。
优选地，步骤(2)所述混合的时间为30～35min，例如30.5min、31min、31.5min、32min、32.5min、33min、33.5min、34min或34.5min等。
优选地，步骤(2)所述混合在搅拌的条件下进行，进一步优选为在转速为200～250r/min(例如205r/min、210r/min、215r/min、220r/min、225r/min、230r/min、235r/min、240r/min或245r/min等)的搅拌条件下进行。
优选地，步骤(3)所述混合的时间为15～20min，例如15.5min、16min、16.5min、17min、17.5min、18min、18.5min、19min或19.5min等。
优选地，步骤(3)所述混合在搅拌的条件下进行，进一步优选为在转速为150～200r/min(例如155r/min、160r/min、165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、185r/min、190r/min或195r/min等)的搅拌条件下进行。
优选地，步骤(3)所述混合结束后还包括加入偶联剂和香精混合的步骤。
作为优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将有机硅季铵盐、菊聚酯和任选地溶剂在转速为150～200r/min的搅拌条件下混合15～20min，得到第一混合物；
(2)将步骤(1)得到的第一混合物、纳米银溶液和光触媒在转速为200～250r/min的搅拌条件下混合30～35min，得到第二混合物；
(3)将步骤(2)得到的第二混合物、壳聚糖和植物提取物在转速为150～200r/min的搅拌条件下混合15～20min，加入偶联剂和香精混合，得到所述抗菌防螨喷剂。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的抗菌防螨喷剂在宠物抗菌防螨中的应用。
本发明提供的抗菌防螨喷剂主要是用于宠物的抗菌防螨喷剂，可用于宠物毛发的杀菌消毒，且可以抑制螨虫的繁殖，同时降低宠物清洗的次数。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的抗菌防螨喷剂通过添加特定份数的有机硅季铵盐、纳米银溶液、光触媒和植物提取液进行搭配，协同作为抗菌主要成分，实现了抗菌防螨喷剂的高效抗菌，使其同时具有防螨的功效，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌的抗菌效果优异，对于大肠杆菌的抗菌率为97.54～99.91％、对于金黄色葡萄杆菌的抗菌率为97.81～99.95％；对于H1N1、H3N2的抗病毒活性率达到95％以上，对于螨虫的趋避率为96.14～99.52％，且喷剂无刺激性气味，无毒，可广泛应用于各类宠物的毛发消毒杀菌中，可以有效减少宠物的清洗频率。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种抗菌防螨喷剂，按照重量份包括如下组分：
本实施例提供的抗菌防螨喷剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将有机硅季铵盐(康业生物科技(东莞)有限公司、MS-K012)、菊聚酯和乙醇在转速为150rpm下混合15min，得到第一混合物；
(2)将步骤(1)得到的第一混合物、纳米银溶液(康业生物科技(东莞)有限公司、MS-K002)、银掺杂纳米二氧化钛和银/铈共掺杂纳米氧化锌在转速为220rpm下混合30min，得到第二混合物；
(3)将步骤(2)得到的第二混合物、壳聚糖和芦荟提取液(广州佰宇生物科技有限公司、2021)在转速为150rpm下混合15min，加入3-三乙氧基甲硅烷基-1-胺和香精混合，得到所述抗菌防螨喷剂。
实施例2
一种抗菌防螨喷剂，按照重量份包括如下组分：
本实施例提供的抗菌防螨喷剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将有机硅季铵盐(康业生物科技(东莞)有限公司、MS-K012)、菊聚酯和乙醇在转速为180rpm下混合20min，得到第一混合物；
(2)将步骤(1)得到的第一混合物、纳米银溶液(康业生物科技(东莞)有限公司、MS-K002)、银掺杂纳米二氧化钛和银/铈共掺杂纳米氧化锌在转速为250rpm下混合35min，得到第二混合物；
(3)将步骤(2)得到的第二混合物、壳聚糖和芦荟提取液(广州佰宇生物科技有限公司、2021)在转速为180rpm下混合20min，加入3-三乙氧基甲硅烷基-1-胺和香精混合，得到所述抗菌防螨喷剂。
实施例3
一种抗菌防螨喷剂，按照重量份包括如下组分：
本实施例提供的抗菌防螨喷剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将有机硅季铵盐(康业生物科技(东莞)有限公司、MS-K012)、菊聚酯和乙醇在转速为160rpm下混合18min，得到第一混合物；
(2)将步骤(1)得到的第一混合物、纳米银溶液(康业生物科技(东莞)有限公司、MS-K002)、银掺杂纳米二氧化钛和银/铈共掺杂纳米氧化锌在转速为240rpm下混合32min，得到第二混合物；
(3)将步骤(2)得到的第二混合物、壳聚糖和芦荟提取液(广州佰宇生物科技有限公司、2021)在转速为160rpm下混合18min，加入3-三乙氧基甲硅烷基-1-胺和香精混合，得到所述抗菌防螨喷剂。
实施例4
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，银掺杂纳米二氧化钛的添加量为1.3重量份，不添加银/铈共掺杂纳米氧化锌，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加银掺杂纳米二氧化钛，银/铈共掺杂纳米氧化锌的添加量为1.3重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例1
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加有机硅季铵盐，纳米银溶液的添加量为4重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加有机硅季铵盐，芦荟提取液的添加量为9重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加有机硅季铵盐，菊聚酯的添加量为4.5重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例4
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加纳米银溶液，有机硅季铵盐的添加量为4重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例5
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加纳米银溶液，芦荟提取液的添加量为7重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例6
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加纳米银溶液，菊聚酯的添加量为2.5重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例7
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加芦荟提取液，有机硅季铵盐的添加量为10重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例8
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加芦荟提取液，纳米银溶液的添加量为7重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例9
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加芦荟提取液，菊聚酯的添加量为7.5重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例10
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加光触媒，有机硅季铵盐的添加量为4重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例11
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加光触媒，芦荟提取液的添加量为7重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例12
一种抗菌防螨喷剂，其与实施例1的区别仅在于，不添加光触媒，菊聚酯的添加量为2.5重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
性能测试：
(1)抗菌率按照QB/T 2738-2012《日化产品抗菌抑菌效果的评价方法》进行测试；
(2)螨虫的趋避率按照NY/T 1151.2-2006《农药登记卫生用杀虫剂室内药效试验方法及评价第2部分：灭螨和驱螨剂》进行测试。
按照上述测试方法对实施例1～5和对比利1～12提供的抗菌防螨喷剂进行测试，测试结果如表1所示：
表1
根据表1数据可以看出：
实施例1～5得到的抗菌防螨喷剂对于大肠杆菌的抗菌率为97.54～99.91％、对于金黄色葡萄杆菌的抗菌率为97.81～99.95％以及对于螨虫的趋避率为96.14～99.52％。
具体而言，比较实施例1和对比例1～3的数据可以看出，不添加有机季铵盐制备得到的抗菌防螨喷剂的抗菌率和对于螨虫的趋避率有大幅度下降；比较实施例1和对比例4的数据同样可以看出，不添加纳米银溶液得到的抗菌防螨喷剂的抗菌率和对于螨虫的趋避率有大幅度下降；再比较实施例1和对比例7～9数据可以看出，不添加芦荟提取液得到的抗菌防螨喷剂的抗菌率和对于螨虫的趋避率有大幅度下降；比较实施例1和对比例10～12可以看出，不添加光触媒得到的抗菌防螨喷剂的抗菌率和对于螨虫的趋避率有大幅度下降；综上，只有同时添加特定份数的有机硅季铵盐、纳米银溶液、光触媒、壳聚糖、植物提取液和菊聚酯的组合，利用多种类型的抗菌抗病毒成分互相搭配，才能够得到抗菌性能和防螨效果优异的喷剂。进一步比较实施例1和实施例4～5可以发现，实施例1采用银掺杂纳米二氧化钛搭配银/铈共掺杂纳米氧化锌作为光触媒得到的抗菌防螨喷剂的抗菌防螨效果更加优异。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种抗菌防螨喷剂及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。