本發(fā)明涉及一種磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球及其制備方法，以及包含該磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的洗滌劑。
背景技術(shù)：
：為了實(shí)現(xiàn)殺菌目的，目前常用的織物洗滌劑中往往添加化學(xué)類殺菌劑。常見的化學(xué)類殺菌劑包括戊二醛、過氧乙酸、次氯酸鈉、二氯異氰尿酸鈉、苯扎溴銨等。用包含化學(xué)類殺菌劑的洗滌劑洗滌織物，一方面，若是手洗，洗滌劑中的化學(xué)類殺菌劑直接接觸皮膚，容易傷手；另一方面，盡管經(jīng)過若干次漂洗可以除去粘附在織物上的大部分化學(xué)類殺菌劑，但是不能完全將化學(xué)類殺菌劑去除，久而久之，這些化學(xué)類殺菌劑殘留會(huì)危害人體健康；再一方面，當(dāng)用于洗滌嬰童衣物時(shí)，由于嬰童對(duì)化學(xué)類殺菌劑比較敏感，容易引起過敏等不良反應(yīng)。所以，迫切需要一種不含有化學(xué)類殺菌劑但是能夠?qū)崿F(xiàn)殺菌效果的洗滌劑。磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球是將磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子技術(shù)與碳納米技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的，它具有以下特點(diǎn)：(1)超順磁性，飽和磁強(qiáng)度大；(2)比表面積大，吸附容量大；(3)物理和化學(xué)性能穩(wěn)定，可反復(fù)使用；(4)懸浮性好，便于在溶液中分散。由于磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球具有磁性，能夠釋放遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子，所以磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球具有殺菌效果。將磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球代替化學(xué)類殺菌劑添加至洗滌劑中，可以實(shí)現(xiàn)殺菌的目的，從而可以避免化學(xué)類殺菌劑對(duì)人體健康的危害。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球，它具有磁性，能夠釋放遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子，所以具有殺菌效果。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制備上述磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的制備方法。本發(fā)明的又一目的在于提供一種包含上述磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的洗滌劑。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球，包括：中空碳納米微球；以及沉積在所述中空碳納米微球上的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物，該磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物具有磁性，并且能夠產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子。下面，更詳細(xì)地說明本發(fā)明的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球。所述磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的內(nèi)徑可以為6～8nm，優(yōu)選為6.5～7.5nm，更優(yōu)選為6.8～7.3nm；外徑可以為9～11nm，優(yōu)選為9.5～10.5nm，更優(yōu)選9.8～10.2n；比重可以為0.8～1.4g/cm3，優(yōu)選為0.9～1.3g/cm3，更優(yōu)選為1.0～1.2g/cm3。并且，滿足下面的關(guān)系式：外徑－內(nèi)徑≤3nm，外徑：內(nèi)徑＝1.3～1.5：1，外徑/內(nèi)徑+比重≥2.3。當(dāng)控制磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的內(nèi)徑、外徑和比重在此范圍內(nèi)時(shí)，磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球可以在溶液中更好地懸浮分散，從而可以在用于洗滌劑時(shí)，提高殺菌效果。磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的比表面積可以為700m2/g以上，優(yōu)選為1000m2/g以上，較大的比表面積有利于其上的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物與洗滌溶液的接觸，從而提高殺菌效果。此外，與纖維狀等相比，球狀的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球不易粘附在織物的表面，從而更容易通過漂洗而脫除。所述磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物可以包含15～30重量％的磁性材料和70～85重量％的遠(yuǎn)紅外負(fù)離子材料。優(yōu)選地，所述磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物可以包含20～25重量％的磁性材料和75～80重量％的遠(yuǎn)紅外負(fù)離子材料。在此范圍內(nèi)，磁性材料釋放的磁力線與遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物釋放的遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子協(xié)同作用，殺菌效果顯著。對(duì)磁性材料的種類沒有特殊限制，只要其能夠產(chǎn)生磁力線即可。例如，磁性材料可以為選自鐵、鈷、鎳中的一種或多種。對(duì)遠(yuǎn)紅外負(fù)離子材料的種類沒有特殊限制，只要其能夠產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子即可。例如，遠(yuǎn)紅外負(fù)離子材料可以是選自電氣石、麥飯石、桂陽石、火山巖等中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的制備方法，該制備方法包括以下步驟：1)制備中空碳納米微球；2)將磁性材料與遠(yuǎn)紅外負(fù)離子材料進(jìn)行高溫熔融來制備磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物；3)將制得的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物沉積到所述中空碳納米微球上，得到磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球。其中，高溫熔融可以在1500℃以上進(jìn)行。對(duì)沉積磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物的方法沒有具體限制，例如，可以利用濺射過程來完成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種洗滌劑，包含：15重量％～35重量％的表面活性劑；10重量％～40重量％的洗滌助劑，該洗滌助劑中不包括殺菌劑；0.1重量％～1重量％的如上所述的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球；并且余量為水。其中，對(duì)所述表面活性劑的種類沒有特殊限制，例如，所述表面活性劑可以為選自陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑中一種，更具體地，例如，陽離子表面活性劑可以是十二烷基苯磺酸鈉。此外，所述洗滌助劑可以包括增溶劑、增泡劑、增稠劑、調(diào)理劑、乳化劑、柔軟劑、緩沖劑、抗氧化劑、色素、香精等，但是該洗滌助劑中不包括化學(xué)類殺菌劑。優(yōu)選地，所述洗滌劑可以包含：20重量％～30重量％的表面活性劑；15重量％～35重量％的洗滌助劑，該洗滌助劑中不包括殺菌劑；0.4重量％～0.8重量％的上述磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球；并且余量為水。更優(yōu)選地，所述洗滌劑可以包含：22重量％～27重量％的表面活性劑；20重量％～30重量％的洗滌助劑，該洗滌助劑中不包括殺菌劑；0.6重量％～0.7重量％的上述磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球；并且余量為水。有益效果本發(fā)明的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球具有磁性，能夠釋放遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子，所以具有殺菌效果。使用本發(fā)明所述的包含磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的洗滌劑洗滌織物時(shí)，洗滌過程中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)、震蕩、摩擦等物理作用能夠產(chǎn)生壓電效應(yīng)和熱電效應(yīng)，使得洗滌劑中包含的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球釋放出遠(yuǎn)紅外線和負(fù)氧離子，從而實(shí)現(xiàn)抗菌抑菌、除異味、消炎等作用。同時(shí)，磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球釋放的磁力線對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌等常見細(xì)菌也有殺滅作用，進(jìn)而避免不同織物同時(shí)洗滌時(shí)的交叉感染?？傊景l(fā)明所述的包含磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的洗滌劑能夠代替常見的化學(xué)類殺菌劑而實(shí)現(xiàn)殺菌的目的，從而避免化學(xué)類殺菌劑殘留對(duì)人體的危害。附圖說明圖1為實(shí)施例1的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的TEM圖譜。具體實(shí)施方式下面，結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，下述各實(shí)施例僅用于舉例說明本發(fā)明，而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不起限制作用。制備實(shí)施例：中空碳納米微球的制備采用生物模板技術(shù)來制備中空碳納米微球。首先，將鐵蛋白溶解于去離子水中來形成濃度為5g/ml的鐵蛋白膠狀溶液，加入連二亞硫酸鈉作為除鐵劑，放置一段時(shí)間來形成去鐵蛋白膠狀溶液；然后，向上述去鐵蛋白膠狀溶液中加入濃度為20g/L的含氯化鈉的氫氧化鈉溶液，使得氯化鈉與氫氧化鈉的質(zhì)量之和與鐵蛋白的質(zhì)量比為6:1，并且充分?jǐn)嚢?；然后，將含氯化鈉的氫氧化鈉溶液與鐵蛋白的混合液進(jìn)行真空冷凍干燥，得到氯化鈉和氫氧化鈉與去鐵蛋白的混合物；然后，將該混合物在真空條件下在600～900℃下燒結(jié)3～5小時(shí)；再用去離子水洗滌燒結(jié)后的產(chǎn)物，洗至pH不大于7；洗滌后的產(chǎn)物經(jīng)無水乙醇洗滌，干燥，得到中空碳納米微球。實(shí)施例1～6：磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的制備按照如下面的表1所示的組成，根據(jù)下述步驟制備磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球：1)將磁性材料和遠(yuǎn)紅外負(fù)離子材料按照一定的比例混合，并在一定的溫度下進(jìn)行高溫熔融，得到磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物；2)利用濺射過程將制得的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子復(fù)合物沉積到在制備實(shí)施例中制備的中空碳納米微球上，得到磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球。然后，分別利用常規(guī)方法測(cè)量制得的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的內(nèi)徑、外徑、比重和比表面積，這些性能測(cè)量結(jié)果同樣示在下面的表1中。圖1為實(shí)施例1的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的TEM圖譜，由圖1可以看出，磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的表面具有多層結(jié)構(gòu)，從而在用于洗滌織物時(shí)，可以大大增加磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球與洗滌溶液的接觸面積，從而提高殺菌效果。表1磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的組成和性能測(cè)量試驗(yàn)實(shí)施例1～6依次采用實(shí)施例1、2、3、4、5、6中制備的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米球，按照表2的組成來制備洗滌劑1、2、3、4、5、6。表2洗滌劑的組成對(duì)比實(shí)施例1除了不加入磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球，并且將制備洗滌劑1中的0.4g磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球替換為0.4g水以外，采用與洗滌劑1相同的組成制備對(duì)比洗滌劑1。對(duì)比實(shí)施例2除了不加入磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球，并且將制備洗滌劑2中的0.6g磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球替換為0.6g水以外，采用與洗滌劑2相同的組成制備對(duì)比洗滌劑2。對(duì)比實(shí)施例3除了不加入磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球，并且將制備洗滌劑3中的0.7g磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球替換為0.7g水以外，采用與洗滌劑3相同的組成制備對(duì)比洗滌劑3。對(duì)比實(shí)施例4除了不加入磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球，并且將制備洗滌劑4中的0.5g磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球替換為0.5g次氯酸鈉以外，采用與洗滌劑4相同的組成制備對(duì)比洗滌劑4。對(duì)比實(shí)施例5除了不加入磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球，并且將制備洗滌劑5中的0.6g磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球替換為0.6g過氧乙酸以外，采用與洗滌劑5相同的組成制備對(duì)比洗滌劑5。對(duì)比實(shí)施例6除了不加入磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球，并且將制備洗滌劑5中的0.6g磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球替換為0.7g苯扎溴銨以外，采用與洗滌劑6相同的組成制備對(duì)比洗滌劑6。去污率的測(cè)量利用洗滌劑1、2、3、4、5、6和對(duì)比洗滌劑1、2、3、4、5、6依次以洗滌劑：水為1:100的稀釋液對(duì)試驗(yàn)污布作用30分鐘，然后測(cè)量得到洗滌劑1、2、3、4、5、6和對(duì)比洗滌劑1、2、3、4、5、6的去污率分別如下面的表3中所示。表3洗滌劑的去污率的測(cè)量項(xiàng)目去污率，％洗滌劑189.4洗滌劑290.2洗滌劑391.7洗滌劑491.4洗滌劑592.0洗滌劑690.5對(duì)比洗滌劑188.6對(duì)比洗滌劑291.4對(duì)比洗滌劑389.3對(duì)比洗滌劑490.3對(duì)比洗滌劑591.7對(duì)比洗滌劑690.4由表3可以看出，將實(shí)施例1、2、3、4、5、6制備的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球依次加入到洗滌劑1、2、3、4、5、6中之后，洗滌劑1、2、3、4、5、6的去污率與未添加磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的對(duì)比洗滌劑1、2、3、4、5、6的去污率相差不大，這表明加入磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球并不會(huì)降低洗滌劑的去污能力。殺菌率的測(cè)量利用洗滌劑1、2、3、4、5、6和對(duì)比洗滌劑1、2、3、4、5、6依次以洗滌劑：水為1:200的稀釋液對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和溶血性鏈球菌作用20分鐘，得到洗滌劑1、2、3、4、5、6和對(duì)比洗滌劑1、2、3、4、5、6對(duì)三種細(xì)菌的殺滅率分別如下面的表4中所示。表4洗滌劑的殺菌效果的測(cè)量由表4可以看出，將實(shí)施例1、2、3制備的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球依次加入到洗滌劑1、2、3中之后，洗滌劑1、2、3對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌的殺滅率明顯高于不包含磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的對(duì)比洗滌劑1、2、3，這表明，添加本發(fā)明的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的洗滌劑具有較好的殺菌效果。而且，從洗滌劑4、5、6和對(duì)比洗滌劑4、5、6可以看出，在添加相同質(zhì)量的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球和化學(xué)類殺菌劑的情況下，添加磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的洗滌劑4、5、6的殺菌效果也優(yōu)于依次添加相同質(zhì)量的化學(xué)類殺菌劑的對(duì)比洗滌劑4、5、6的殺菌效果。殘留率的測(cè)量利用洗滌劑4、5、6和對(duì)比洗滌劑4、5、6依次以洗滌劑：水為1:100的稀釋液對(duì)試驗(yàn)織物作用30分鐘，然后用相同量的水漂洗后，測(cè)量得到洗滌劑4、5、6的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的殘留率和對(duì)比洗滌劑4、5、6的化學(xué)類殺菌劑的殘留率分別如下面的表5中所示。表5洗滌劑的殘留率的測(cè)量項(xiàng)目殘留率，％洗滌劑40.3洗滌劑50洗滌劑60.4對(duì)比洗滌劑42.6對(duì)比洗滌劑52.1對(duì)比洗滌劑61.9由表5可以看出，包含實(shí)施例4、5、6制備的磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球的洗滌劑4、5、6與依次包含相同質(zhì)量的化學(xué)類殺菌劑的對(duì)比洗滌劑4、5、6相比，洗滌劑4、5、6的殘留率明顯低于對(duì)比洗滌劑4、5、6的殘留率，這表明磁性遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳納米微球比化學(xué)類殺菌劑更容易通過水來漂洗脫除。當(dāng)前第1頁1 2 3