CN111529762B - 壳聚糖水凝胶及制备方法、抗病毒喷剂、抗病毒液体手套 - Google Patents

壳聚糖水凝胶及制备方法、抗病毒喷剂、抗病毒液体手套 Download PDF

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Abstract

本发明涉及壳聚糖水凝胶及制备方法、抗病毒喷剂、抗病毒液体手套，壳聚糖水凝胶的反应原料包括：以质量份数计，部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液90～108份、聚乙烯吡咯烷酮水溶液42～60份、明胶水溶液40～60份、0.4～0.6份光引发剂1173、1.8～2.3份气相二氧化硅、4.8～5.2份羊油酯、4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺、1.9～2.1份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液包括：以质量份数计，壳聚糖醋酸水溶液420～580份、丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液42～60份。该壳聚糖水凝胶能制备具有显著抗菌抗病毒效果的液体手套及抗病毒喷剂。

Description

壳聚糖水凝胶及制备方法、抗病毒喷剂、抗病毒液体手套
技术领域
本发明涉及生物医用材料技术领域，特别涉及壳聚糖水凝胶及制备方法、抗病毒喷剂、抗病毒液体手套。
背景技术
2020年的新冠肺炎疫情的爆发极大的危害了人民的健康，影响了国家的社会秩序与安定，对经济、文化、交流、外交等造成一系列严重影响。类似新冠肺炎的呼吸道传染疾病，之所以造成如此大的危害是源于其强烈的传染性，主要是病毒经空气中飞沫传播，通过呼吸道进入人体，速度快、侵袭力强，并且早期不易发现携带者，暴露者疏于防护而被大面积感染。
切断感染源及做好人员自我防护极为重要，针对飞沫传播及接触传播，目前采用的主要措施是六个字：戴口罩、勤洗手。但是实际上不是所有人都可以有条件多洗手，而很多人为了避免病毒感染纷纷戴口罩、戴手套，在如此重大疫情当前的情况下是非常必要的，但是戴手套会产生大量的白色塑料污染以及被病毒污染后的垃圾，同时戴手套后会产生憋闷、手上出汗、影响操作、湿疹、过敏的各种问题。
目前，对于一线医护人员高阻隔手套是必备的，而对于更多的普通工作人员，如何提供一种既保护手部、同时不会产生白色污染及二次病毒污染的通用手部保护方案，是极为重要的。
发明内容
本申请提供了壳聚糖水凝胶及制备方法，解决或部分解决了现有技术缺乏使用便捷、不会产生白色污染及二次病毒污染的通用抗菌手套的技术问题，实现了提供一种可进行UV固化的壳聚糖丙烯酸酯水凝胶，并以此为基础制备了一种具有显著抗菌抗病毒效果的液体手套及抗病毒喷剂的技术效果。
本申请所提供的一种壳聚糖水凝胶，反应原料包括：以质量份数计，浓度30～35％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液90～108份、浓度15～25％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液42～60份、浓度为20～35％的明胶水溶液40～60份、0.4～0.6份光引发剂1173、1.8～2.3份气相二氧化硅、4.8～5.2份羊油酯、4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺、1.9～2.1份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液包括：以质量份数计，浓度为25～35％的壳聚糖醋酸水溶液420～580份、浓度为4.5～5.5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液42～60份。
作为优选，包括：以质量份数计，浓度30～35％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液95～105份、浓度15～25％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液45～55份、浓度为20～35％的明胶水溶液45～55份、以质量份数计，0.45～0.55份光引发剂1173，1.9～2.2份气相二氧化硅、4.85～5.1份羊油酯、4.85～5.3份椰子油二乙醇酰胺、1.95～2.05份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液包括：以质量份数计，浓度为25～35％的壳聚糖醋酸水溶液450～520份、浓度为4.5～5.5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液45～55份。
作为优选，包括：以质量份数计，浓度32％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液100份、浓度20％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液50份、浓度为30％的明胶水溶液50份、以质量份数计，0.5份光引发剂1173，2份气相二氧化硅、5份羊油酯、5份椰子油二乙醇酰胺、2份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液包括：以质量份数计，浓度为30％的壳聚糖醋酸水溶液500份、浓度为5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液50份。
作为优选，所述丙烯酸酯缩水甘油醚替换为甲基丙烯酸酯缩水甘油醚或类似丙烯酸酯单体。
作为优选，所述壳聚糖水凝胶的反应原料还包括：以质量份数计，浓度为0.001mol/L的AgNO3水溶液3.5～4.3份。
作为优选，所述壳聚糖水凝胶的反应原料还包括：以质量份数计，浓度为2000mg/L的纳米银溶液0.8～1.1份。
作为优选，所述壳聚糖水凝胶的反应原料还包括抑菌剂，所述抑菌剂为水杨酸、三氯羟基二苯醚、艾叶油、o-伞花烃-5-醇、对氯间二甲苯酚、吡硫鎓锌中的任意一种或多种的组合。
基于同样的发明构思，本申请还提供了一种壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化>75％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为25～35％的壳聚糖醋酸水溶液，以质量份数计，取所述壳聚糖醋酸水溶液420～580份，升温至56～62℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为4.5～5.5％的丙烯酸酯缩水甘油醚或甲基丙烯酸酯缩水甘油醚或类似丙烯酸酯单体的乙醇溶液42～60份缓慢滴加到所述壳聚糖分散液中，滴加完后继续在50～65℃反应1.5～2.5h，加入醋酸调整pH为4-5，所述壳聚糖分散液变为澄清，得到所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液；
以质量份数计，取浓度为30～35％的所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液90～108份，加入浓度15～25％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液42～60份，浓度20～35％的明胶水溶液40～60份；加入0.4～0.6份光引发剂1173，加入1.8～2.3份气相二氧化硅，加入4.8～5.2份羊油酯，4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺，1.9～2.1份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；分散4～8min，静置脱泡后得到所述快速UV光固化水凝胶。
基于同样的发明构思，本申请还提供了一种银离子壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化>75％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为25～35％的壳聚糖醋酸水溶液，以质量份数计，取所述壳聚糖醋酸水溶液420～580份，升温至56～62℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为4.5～5.5％的丙烯酸酯缩水甘油醚或甲基丙烯酸酯缩水甘油醚或类似丙烯酸酯单体的乙醇溶液42～60份缓慢滴加到所述壳聚糖分散液中，滴加完后继续在50～65℃反应1.5～2.5h，加入醋酸调整pH为4-5，所述壳聚糖分散液变为澄清，得到所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液；
以质量份数计，取浓度为30～35％的所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液90～108份，加入浓度15～25％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液42～60份，浓度20～35％的明胶水溶液40～60份，浓度为0.001mol/L的AgNO3水溶液3.5～4.3份；加入0.4～0.6份光引发剂1173，加入1.8～2.3份气相二氧化硅，加入4.8～5.2份羊油酯，4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺，1.9～2.1份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；分散4～8min，静置脱泡后得到所述银离子壳聚糖水凝胶。
基于同样的发明构思，本申请还提供了一种纳米银壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化>75％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为25～35％的壳聚糖醋酸水溶液，以质量份数计，取所述壳聚糖醋酸水溶液420～580份，升温至56～62℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为4.5～5.5％的丙烯酸酯缩水甘油醚或甲基丙烯酸酯缩水甘油醚或类似丙烯酸酯单体的乙醇溶液42～60份缓慢滴加到所述壳聚糖分散液中，滴加完后继续在50～65℃反应1.5～2.5h，加入醋酸调整pH为4-5，所述壳聚糖分散液变为澄清，得到所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液；
以质量份数计，取浓度为30～35％的所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液90～108份，加入浓度15～25％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液42～60份，浓度20～35％的明胶水溶液40～60份，浓度为2000mg/L的纳米银溶液0.8～1.1份；加入0.4～0.6份光引发剂1173，加入1.8～2.3份气相二氧化硅，加入4.8～5.2份羊油酯，4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺，1.9～2.1份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；分散4～8min，静置脱泡后得到所述纳米银壳聚糖水凝胶。
基于同样的发明构思，本申请还提供了一种抗病毒液体手套，将所述壳聚糖水凝胶涂抹于人体手部后形成所述抗病毒液体手套。
基于同样的发明构思，本申请还提供了一种抗病毒喷剂，将所述壳聚糖水凝胶用纯净水稀释而制得所述抗病毒喷剂；所述壳聚糖水凝胶与所述纯净水的质量比为1：3～20。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请提供一种可进行UV固化的丙烯酸酯壳聚糖水凝胶，并以此为基础制备了具有显著抗菌抗病毒效果的液体手套及抗病毒喷剂，该水凝胶在日光或者LED型UV光的照射下，10-15秒可完全固化；该类水凝胶具有持久抗菌、抗病毒特性的表面，将其涂抹于使用者手部，可达到在4-6h持续保护使用者，避免病毒或细菌对人体造成感染；使用完后只需要通过普通洗手的水洗过程即可将该凝胶层洗掉，壳聚糖是一种生物基天然高分子，非常容易降解，既不会造成塑料污染，也不会因为表面沾染了病毒、病菌造成二次污染。这样，解决或部分解决了现有技术缺乏使用便捷、不会产生白色污染及二次病毒污染的通用抗菌手套的技术问题，实现了提供一种可进行UV固化的丙烯酸酯壳聚糖水凝胶，并以此为基础制备了一种具有显著抗菌抗病毒效果液体手套及抗病毒喷剂的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例8提供的壳聚糖水凝胶制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为解决或部分解决现有技术存在的上述技术问题，本申请采取的技术方案如下：
提供一种可进行UV固化的丙烯酸酯壳聚糖水凝胶，并以此为基础制备具有显著抗菌抗病毒效果的液体手套及抗病毒喷剂，由于壳聚糖是一种生物基天然高分子，非常容易降解，既不会造成塑料污染，也不会因为表面沾染了病毒、病菌造成二次污染，因为该液体手套具有持续杀菌、杀病毒功能。
下面通过具体实施例来详细介绍本申请的壳聚糖水凝胶及其制备方法、应用：
实施例1
本实施例所提供的壳聚糖水凝胶的反应原料包括：
浓度32％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液95g、浓度20％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液48g、浓度为30％的明胶水溶液45g、0.45g光引发剂1173，1.9g气相二氧化硅、4.9g羊油酯、4.9g椰子油二乙醇酰胺、1.9g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液包括：浓度为30％的壳聚糖醋酸水溶液450g、浓度为5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液45g。
实施例2
本实施例所提供的壳聚糖水凝胶的反应原料包括：浓度32％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液100g、浓度20％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液50g、浓度为30％的明胶水溶液50g、0.5g光引发剂1173，2g气相二氧化硅、5g羊油酯、5g椰子油二乙醇酰胺、2g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液包括：浓度为30％的壳聚糖醋酸水溶液500g、浓度为5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液50g。
实施例3
本实施例所提供的壳聚糖水凝胶的反应原料包括：
浓度32％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液105g、浓度20％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液55g、浓度为30％的明胶水溶液55g、0.6g光引发剂1173，2.2g气相二氧化硅、5.1g羊油酯、5.2g椰子油二乙醇酰胺、2.05g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液包括：浓度为30％的壳聚糖醋酸水溶液530g、浓度为5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液54g。
实施例4
本实施例所提供的壳聚糖水凝胶的反应原料包括：
将实施例1～3中，部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液的组份中丙烯酸酯缩水甘油醚(丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液)替换为甲基丙烯酸酯缩水甘油醚或类似丙烯酸酯单体。
实施例5
在实施例1～3中，壳聚糖水凝胶的反应原料还加入了浓度为0.001mol/L的AgNO3水溶液4g。
实施例6
在实施例1～3中，壳聚糖水凝胶的反应原料还加入了浓度为2000mg/L的纳米银溶液1g。
实施例7
在实施例1～3中，壳聚糖水凝胶的反应原料还加入了抑菌剂，抑菌剂为水杨酸、三氯羟基二苯醚、艾叶油、o-伞花烃-5-醇、对氯间二甲苯酚、吡硫鎓锌中的任意一种或多种的组合。
实施例8
参见附图1，本实施例提供了一种壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化80％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为30％的壳聚糖醋酸水溶液，取壳聚糖醋酸水溶液450g(可用三口烧瓶装盛)，升温至60℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液45g缓慢滴加到壳聚糖分散液中，滴加完后继续在60℃反应2h，加入醋酸调整pH为4-5，壳聚糖分散液变为澄清，得到部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液。
S2：制备壳聚糖水凝胶，具体为：取浓度为32％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液95g，加入浓度20％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液48g，浓度30％的明胶水溶液45g；加入0.45g光引发剂1173，加入1.9g气相二氧化硅，加入4.9g羊油酯，4.9g椰子油二乙醇酰胺，1.9g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；用高速分散机分散5min，静置脱泡后得到快速UV光固化的壳聚糖水凝胶。
实施例9
本实施例提供了一种壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化80％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为30％的壳聚糖醋酸水溶液，取壳聚糖醋酸水溶液500g(可用三口烧瓶装盛)，升温至60℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液50g缓慢滴加到壳聚糖分散液中，滴加完后继续在60℃反应2h，加入醋酸调整pH为4-5，壳聚糖分散液变为澄清，得到部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液。
S2：制备壳聚糖水凝胶，具体为：取浓度为32％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液100g，加入浓度20％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液50g，浓度30％的明胶水溶液50g；加入0.5g光引发剂1173，加入2g气相二氧化硅，加入5g羊油酯，5g椰子油二乙醇酰胺，2g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；用高速分散机分散5min，静置脱泡后得到快速UV光固化的壳聚糖水凝胶。
实施例10
本实施例提供了一种壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化80％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为30％的壳聚糖醋酸水溶液，取壳聚糖醋酸水溶液530g(可用三口烧瓶装盛)，升温至60℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液54g缓慢滴加到壳聚糖分散液中，滴加完后继续在60℃反应2h，加入醋酸调整pH为4-5，壳聚糖分散液变为澄清，得到部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液。
S2：制备壳聚糖水凝胶，具体为：取浓度为32％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液105g，加入浓度20％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液55g，浓度30％的明胶水溶液55g、加入0.6g光引发剂1173，加入2.2g气相二氧化硅，加入5.1g羊油酯，5.2g椰子油二乙醇酰胺，2.05g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；用高速分散机分散5min，静置脱泡后得到快速UV光固化的壳聚糖水凝胶。
其中，实施例8～10中壳聚糖水凝胶制备的化学反应式为：
Figure BDA0002536315950000101
实施例11
可将实施例8～10中丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液替换为甲基丙烯酸酯缩水甘油醚或类似丙烯酸酯单体的乙醇溶液，化学反应式为：
Figure BDA0002536315950000102
实施例12
本实施例提供了一种快速UV光固化的纳米银壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化80％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为30％的壳聚糖醋酸水溶液，取壳聚糖醋酸水溶液500g，升温至60℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液50g缓慢滴加到壳聚糖分散液中，滴加完后继续在60℃反应2h，加入醋酸调整pH为4-5，壳聚糖分散液变为澄清，得到部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液。
S2：制备银离子壳聚糖水凝胶，取浓度为32％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液100g，加入浓度20％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液50g，浓度30％的明胶水溶液50g，浓度为2000mg/L的纳米银溶液1g，加入0.5g光引发剂1173，加入2g气相二氧化硅，加入5g羊油酯，4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺，2g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；分散5min，静置脱泡后得到快速UV光固化的纳米银壳聚糖水凝胶。
实施例13
本实施例提供了一种快速UV光固化的银离子壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化80％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为30％的壳聚糖醋酸水溶液，取壳聚糖醋酸水溶液500g，升温至60℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为5％的丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液50g缓慢滴加到壳聚糖分散液中，滴加完后继续在60℃反应2h，加入醋酸调整pH为4-5，壳聚糖分散液变为澄清，得到部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液。
S2：制备银离子壳聚糖水凝胶，取浓度为32％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液100g，加入浓度20％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液50g，浓度30％的明胶水溶液50g，浓度为0.001mol/L的AgNO3水溶液4g，加入0.5g光引发剂1173，加入2g气相二氧化硅，加入5g羊油酯，4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺，2g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；分散5min，静置脱泡后得到快速UV光固化的银离子壳聚糖水凝胶。
另外，将实施例10、12、13得到的壳聚糖水凝胶进行成膜实验与抗菌试验：
用刮刀取10mL左右的壳聚糖水凝胶置于标格达BGD 218自动涂膜仪的玻璃板上，涂膜厚度50um，以20-50mm/min的速度刮涂成膜，在35℃加热烘板的情况下膜表干约为20-30s，UV-LED灯固化表干时间为15-20s，35℃加热烘板的情况下进行UV-LED光固化表干时间为10-15s。
壳聚糖水凝胶相关性能测试结果如表1和表2所示。
表1
Figure BDA0002536315950000121
表2
Figure BDA0002536315950000122
Figure BDA0002536315950000131
其中，UV光固化方式：LED UV灯50W(365nm)；35℃烘干：35℃加热烘板烘干；涂膜厚度30um。
通过对实施例10、12、13的涂膜实验以及抗菌试验，可以从表1和2中得知该壳聚糖膜具有良好的力学性能与抑菌性能；实施例10为了避免某些用户对银离子的厌恶，测试了未添加银离子及银纳米颗粒的壳聚糖凝胶的抗菌性能，亦展现出良好的抑菌性能(大肠杆菌抑制率>90％；金黄色葡萄球菌>95％；白色念珠菌>81％)，无论添加银离子(Ag+)的实施例13，还是添加添加银纳米颗粒的实施例12均展现了优异的抑菌率(大肠杆菌抑制率>99％；金黄色葡萄球菌>99％；白色念珠菌>99％)。
从表1可知光固化、热烘干及光固化+热烘干的凝胶膜均具有良好的力学性能及干燥特性30秒以内，UV光固化的优点在于极大的提高了该类凝胶的力学性能，对于耐久性有比较大的提高。
此外，在实施例10的基础上，另外采用水杨酸、三氯羟基二苯醚、艾叶油、o-伞花烃-5-醇、对氯间二甲苯酚(PCMX)、吡硫鎓锌(ZPT)按照有效添加浓度配置的壳聚糖抗菌抑菌凝胶，经过测试均展现出了优异的抑菌效果，非常适宜于疫情期间及特殊场所手部抗菌及护理的应用。结果如下表3(壳聚糖水凝胶抑菌性能测试结果)所示：
表3
Figure BDA0002536315950000141
其中艾叶油与o-伞花烃-5-醇是天然提取物，在安全性及有效性方面已得到充分肯定，因此展现出更为优异的安全性与使用广泛性。
实施例14
本实施例提供了一种实施例1～7任意一项的壳聚糖水凝胶的应用，即将该快速UV光固化的壳聚糖水凝胶涂抹于人体手部后形成液体手套，对于某些特定领域如果没有LED-UV光源，该抗菌壳聚糖凝胶直接涂膜于手部并采用空气晾干也是具有良好抗菌抑菌特性的(35℃烘干即为接近于手部的温度)，因此，该壳聚糖水凝胶制得的液体手套能良好的实现普通人保持手部的舒适与持续抗菌、抗病毒作用
实施例15
本实施例提供了一种实施例1～7任意一项的壳聚糖水凝胶的应用，即将该壳聚糖水凝胶用纯净水稀释而制得抗病毒喷剂；其中，壳聚糖水凝胶与纯净水的质量比为1：3～20，优选为1:8。将上述壳聚糖水凝胶降低粘度后，做成喷剂也可以用于某些特定部位的表面(电脑键盘、电梯按键、门把手)的长效(5-10天)抗菌抗病毒应用，例如教室、图书馆的桌子、书籍等等物品的消毒、灭菌，继而实现特定部位长时间有效的抗菌防护。
本申请提供的可进行UV固化的壳聚糖丙烯酸酯水凝胶，并以此为基础制备了一种具有显著抗菌抗病毒效果的液体手套及抗病毒喷剂。该类水凝胶在日光或者LED型UV光的照射下，10-15秒可完全固化；该类水凝胶还可通过纳米银或者银离子等与壳聚糖的吸附形成一类具有持久抗菌、抗病毒特性的表面，从而达到在4-6h持续保护凝胶手套使用者，避免病毒或细菌对人体造成感染的预防效果；使用完后只需要通过普通洗手的水洗过程即可将该凝胶层洗掉，壳聚糖是一种生物基天然高分子，非常容易降解，既不会造成塑料污染，也不会因为表面沾染了病毒、病菌造成二次污染，因此，该液体手套便于普通人保持手部的舒适与持续抗菌、抗病毒作用。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种壳聚糖水凝胶，其特征在于，所述壳聚糖水凝胶的反应原料包括：以质量份数计，浓度30～35％的部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液90～108份、浓度15～25％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液42～60份、浓度为20～35％的明胶水溶液40～60份、0.4～0.6份光引发剂1173、1.8～2.3份气相二氧化硅、4.8～5.2份羊油酯、4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺、1.9～2.1份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液包括：以质量份数计，浓度为25～35％的壳聚糖醋酸水溶液420～580份、浓度为4.5～5.5％的丙烯酸酯缩水甘油醚或甲基丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液42～60份；
所述壳聚糖水凝胶的反应原料还包括抑菌剂，所述抑菌剂为水杨酸、三氯羟基二苯醚、艾叶油、o-伞花烃-5-醇、对氯间二甲苯酚、吡硫鎓锌中任意一种或多种的组合。
2.如权利要求1所述的壳聚糖水凝胶，其特征在于，所述壳聚糖水凝胶的反应原料还包括：以质量份数计，浓度为0.001mol/L的AgNO3水溶液3.5～4.3份。
3.如权利要求1所述的壳聚糖水凝胶，其特征在于，所述壳聚糖水凝胶的反应原料还包括：以质量份数计，浓度为2000mg/L的纳米银溶液0.8～1.1份。
4.一种抗病毒液体手套，其特征在于，将权利要求1～3任一项所述的壳聚糖水凝胶涂抹于人体手部后形成所述抗病毒液体手套。
5.一种抗病毒喷剂，其特征在于，将权利要求1～3任一项所述的壳聚糖水凝胶用纯净水稀释而制得所述抗病毒喷剂；所述壳聚糖水凝胶与所述 纯净水的质量比为1：3～20。
6.一种权利要求1所述壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化>75％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为25～35％的壳聚糖醋酸水溶液，以质量份数计，取所述壳聚糖醋酸水溶液420～580份，升温至56～62℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为4.5～5.5％的丙烯酸酯缩水甘油醚或甲基丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液42～60份，缓慢滴加到所述壳聚糖分散液中，滴加完后继续在50～65℃反应1.5～2.5h，加入醋酸调整pH为4-5，所述壳聚糖分散液变为澄清，得到所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液；
以质量份数计，取浓度为30～35％的所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液90～108份，加入浓度15～25％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液42～60份，浓度20～35％的明胶水溶液40～60份；加入0.4～0.6份光引发剂1173，加入1.8～2.3份气相二氧化硅，加入4.8～5.2份羊油酯，4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺，1.9～2.1份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；分散4～8min，静置脱泡后得到所述壳聚糖水凝胶。
7.一种权利要求2所述壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化>75％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为25～35％的壳聚糖醋酸水溶液，以质量份数计，取所述壳聚糖醋酸水溶液420～580份，升温至56～62℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为4.5～5.5％的丙烯酸酯缩水甘油醚或甲基丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液42～60份缓慢滴加到 所述壳聚糖分散液中，滴加完后继续在50～65℃反应1.5～2.5h，加入醋酸调整pH为4-5，所述壳聚糖分散液变为澄清，得到所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液；
以质量份数计，取浓度为30～35％的所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液90～108份，加入浓度15～25％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液42～60份，浓度20～35％的明胶水溶液40～60份，浓度为0.001mol/L的AgNO3水溶液3.5～4.3份；加入0.4～0.6份光引发剂1173，加入1.8～2.3份气相二氧化硅，加入4.8～5.2份羊油酯，4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺，1.9～2.1份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；分散4～8min，静置脱泡后得到所述银离子壳聚糖水凝胶。
8.一种权利要求3所述壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液，具体为：选用脱乙酰化>75％的壳聚糖为原料，将其溶于pH在3-5的醋酸水溶液中，制备成浓度为25～35％的壳聚糖醋酸水溶液，以质量份数计，取所述壳聚糖醋酸水溶液420～580份，升温至56～62℃，在高速搅拌下加入NaHCO3将pH值调整到7-8，得到浑浊的壳聚糖分散液；取浓度为4.5～5.5％的丙烯酸酯缩水甘油醚或甲基丙烯酸酯缩水甘油醚的乙醇溶液42～60份缓慢滴加到所述壳聚糖分散液中，滴加完后继续在50～65℃反应1.5～2.5h，加入醋酸调整pH为4-5，所述壳聚糖分散液变为澄清，得到所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液；
以质量份数计，取浓度为30～35％的所述部分丙烯酸酯化的壳聚糖水溶液90～108份，加入浓度15～25％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液42～60份，浓度20～35％的明胶水溶液40～60份，浓度为2000mg/L的纳米银溶液0.8～1.1份；加入0.4～0.6份光引发剂1173，加入1.8～2.3份气相二氧化硅，加入4.8～5.2份羊油酯，4.8～5.5份椰子油二乙醇酰胺，1.9～2.1份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；分散4～8min，静置脱泡后得到所述纳米银壳聚糖水凝胶。
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