CN103590285A - 抗菌涂料及抗菌纸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗菌涂料，其包括：粉体材料，该粉体材料包括颜料及抗菌成分，该抗菌成分至少包括壳聚糖、二氧化钛以及银沸石，在该粉体材料中，该壳聚糖的质量百分含量为5%～10%，该二氧化钛的质量百分含量为30%～45%，该银沸石的质量百分含量为0.5%～1.0%；烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体，该烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体的添加量为该粉体材料总质量的0.2%～1.0%；碳酸锆铵型耐水化剂，该碳酸锆铵型耐水化剂的添加量为该粉体材料总质量的0.5%～1.5%；分散剂，该分散剂的添加量为该粉体材料总质量的0.5%～0.65%；以及pH调节剂，该pH调节剂的添加量以保持该抗菌涂料的pH值在8.5～9.5为限。该抗菌涂料的成本低、抗菌效果稳定。本发明还涉及一种抗菌纸。

Description

抗菌涂料及抗菌纸

技术领域

本发明涉及一种抗菌涂料及抗菌纸。

背景技术

随着社会的发展和人民生活水平的提高，为了自身健康的需要，人们对工作和生活环境的卫生要求越来越高，从而促进了各类抗菌产品的发展，其中抗菌纸也属于其中一种。

抗菌纸除了要求有一般纸品必须的品质特征，还要求具有较好的抗菌效果。但目前市场上的抗菌纸存在如下缺陷：因纸张的吸水及润胀特性，空气中或环境中的水分极易浸润到纸张中，空气中或环境中的微生物因此极易浸入到纸张内部，从而造成纸张的抗菌效果大大降低，抗菌能力及抗菌稳定性不足，抗菌的寿命短大打折扣。

发明内容

有鉴于此，提供一种能够解决上述问题的抗菌涂料及抗菌纸实为必要。

一种抗菌涂料，其包括：粉体材料，所述粉体材料包括颜料及抗菌成分，所述抗菌成分至少包括壳聚糖、二氧化钛以及银沸石，在所述粉体材料中，所述颜料的质量百分含量为45%～60%，所述壳聚糖的质量百分含量为5%～10%，所述二氧化钛的质量百分含量为30%～45%，所述银沸石的质量百分含量为0.5%～1.0%；烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体，所述烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体的添加量为所述粉体材料总质量的0.2%～1.0%；碳酸锆铵型耐水化剂，所述碳酸锆铵型耐水化剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.5%～1.5%；分散剂，所述分散剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.5%～0.65%；以及pH调节剂，所述pH调节剂的添加量以保持所述抗菌涂料的pH值在8.5～9.5为限。

优选的，所述颜料选自碳酸钙、高岭土、白土、氢氧化铝、二氧化钛、滑石粉中的一种或几种。

优选的，所述分散剂选自合成高分子类、多价羧酸类、偶联剂类以及硅酸盐类中的至少一种。

优选的，所述pH调节剂为碱。

优选的，所述抗菌涂料进一步包括淀粉、胶乳以及润滑剂。

优选的，所述淀粉的添加量为所述粉体材料总质量的5%～7%，所述乳胶的添加量为所述粉体材料总质量的6%～8%，所述润滑剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.5%～1.5%。

优选的，所述抗菌涂料的浓度大于等于50%。

优选的，所述抗菌涂料的布氏粘度范围为1000～1400cps。

一种抗菌纸，其包括纸基体，在所述纸基体的表面形成有由如上所述的抗菌涂料所形成的抗菌层。

优选的，所述抗菌纸的抑菌率大于等于91.7%。

与现有技术相比，本发明实施方式所提供的上述抗菌涂料具有如下优点：第一，其通过在涂料中添加壳聚糖、二氧化钛以及银沸石这三种物质来作为涂料的抗菌成分，并限定在所述抗菌涂料的粉体材料中，所述壳聚糖的质量百分含量为5%～10%，所述二氧化钛的质量百分含量为30%～45%，所述银沸石的质量百分含量为0.5%～1.0%，使得本发明实施方式所提供的抗菌涂料能够在具有较低的生产成本的基础上，同时具有较佳的抗菌效果；第二，其通过在涂料中添加烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体来作为涂料的施胶剂、添加碳酸锆铵型耐水化剂来作为涂料的耐水化剂，使得本发明实施方式所提供的抗菌涂料在涂覆到纸张表面后，能够很好的防止或阻隔液相物质，例如空气中的水、人体的汗液等，浸入到纸张内而使加速纸张内菌类的繁值，降低抗菌涂料的抗菌效果；第三，其通过在涂料中加入分散剂以及PH调节剂，能够保证壳聚糖、二氧化钛以及银沸石这三种抗菌成分均匀、有效的分散在涂料中，使得形成的抗菌涂层均匀，抗菌效果稳定。

具体实施方式

本发明实施方式提供的抗菌涂料，其包括粉体材料、施胶剂、耐水化剂、分散剂以及pH调节剂，其中，所述粉体材料包括颜料与抗菌成分。

所述颜料可选自碳酸钙、高岭土、白土、氢氧化铝、二氧化钛、滑石粉中的一种或几种。从流动性及涂布成本方面考量，优选重质碳酸钙与轻质碳酸钙作为所述颜料的主要组份。

所述抗菌成分至少包括壳聚糖、二氧化钛以及银沸石在本发明中。之所以使用上述三种抗菌成分进行复配使用，主要是基于经济及实用的考虑：因为银沸石的抗菌效果虽然好，但价格昂贵，用量不宜过高；壳聚糖抗菌剂的安全性较高，但耐热差，广谱性差；二氧化钛抗菌剂的抗菌效果相对略差，但稳定性及耐热性好。为了保证生产的抗菌纸在不同环境及条件下均具有稳定、持久及高效的抗菌效果，结合成本的考量，将以上三种抗菌剂进行复合使用，从而达成“经济高效”的目的。

优选的，在所述粉体材料中，所述颜料的质量百分含量为45%～60%，所述壳聚糖的质量百分含量为5%～10%，所述二氧化钛的质量百分含量为30%～45%，所述银沸石的质量百分含量为0.5%～1.0%。

在本发明中，所述施胶剂特别选定为烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体，所述耐水化剂特别选定为碳酸锆铵型耐水化剂（AZC型耐水化剂），并且，在所述抗菌涂料中，所述施胶剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.2%～1.0%，所述耐水化剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.5%～1.5%。

所述分散剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.5%～0.65%，所述pH调节剂的添加量以保持所述抗菌涂料的pH值在8.5～9.5为限。

在本发明中，对所述分散剂的种类并没有特殊的限定，其可以是涂料中常用的分散剂，包括合成高分子类、多价羧酸类、偶联剂类、硅酸盐类等。

同样的，在本发明中，对所述pH调节剂的种类也没有特殊的限定，只要能够使所述抗菌涂料的pH值在8.5～9.5即可。

优选的，所述pH调节剂为碱，进一步的，所述pH调节剂为氢氧化钠。

本发明实施方式所提供的上述抗菌涂料：第一，其通过在涂料中添加壳聚糖、二氧化钛以及银沸石这三种物质来作为涂料的抗菌成分，并限定在所述抗菌涂料的粉体材料中，所述壳聚糖的质量百分含量为5%～10%，所述二氧化钛的质量百分含量为30%～45%，所述银沸石的质量百分含量为0.5%～1.0%，使得本发明实施方式所提供的抗菌涂料能够在具有较低的生产成本的基础上，同时具有较佳的抗菌效果；第二，其通过在涂料中添加烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体来作为涂料的施胶剂、添加碳酸锆铵型耐水化剂来作为涂料的耐水化剂，使得本发明实施方式所提供的抗菌涂料在涂覆到纸张表面后，能够很好的防止或阻隔液相物质，例如空气中的水、人体的汗液等，浸入到纸张内而使加速纸张内菌类的繁值，降低抗菌涂料的抗菌效果；第三，其通过在涂料中加入分散剂以及PH调节剂，能够保证壳聚糖、二氧化钛以及银沸石这三种抗菌成分均匀、有效的分散在涂料中，使得形成的抗菌涂层均匀，抗菌效果稳定。

在本实施方式中，为了增强所述抗菌涂料的综合性能，所述抗菌涂料中还进一步添加有淀粉、胶乳以及润滑剂，其中，所述淀粉的添加量为所述粉体材料总质量的5%～7%，所述乳胶的添加量为所述粉体材料总质量的6%～8%，所述润滑剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.5%～1.5%。

可以理解的，在本发明所提供的上述抗菌涂料中，根据不同的需要，还可以向所述抗菌涂料中添加增稠剂、保水剂等在涂料中所常用的功能性物质。

本发明实施方式所提供的上述抗菌涂料是通过如下步骤制备的：

（1）在分散器中加入水、分散剂以及pH调节剂，开启分散器，控制速度在4000～5000转/分钟，控制水温40～50度，其中，分散剂的添加量为粉体材料总质量的0.50%～0.65%，pH调节剂的添加量以保证混合液的pH值在8.5～9.5为限；

（2）将分散器的分散速度提升至6000～7000转/分钟，将二氧化钛分批缓慢加入到分散器中，每批次的分散时间为15～20分钟左右；

（3）将分散器的分散速度维持在6000～7000转/分钟，向分散器内加入银沸石，持续搅拌10～15分钟；

（4）将分散器的分散速度维持在6000～7000转/分钟，向分散器内加入壳聚糖，持续搅拌10～15分钟；

（5）将分散器的分散速度维持在6000～7000转/分钟，向分散器内加入颜料，持续搅拌5～10分钟；

（6）将分散器的分散速度维持在6000～7000转/分钟，分别向分散器内加入淀粉、润滑剂、碳酸锆铵型耐水化剂，持续搅拌5～10分钟；

（7）将分散器的分散速度维持在6000～7000转/分钟，向分散器内加入烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体，持续搅拌5～10分钟；

（8）将分散器的分散速度降至500～1000转/分钟，向分散器内加入胶乳，持续分散5分钟左右；

（9）将分散器的分散速度维持在500～1000转/分钟，再次向分散器内加pH调节剂，将整个体系的pH调整到8.5～9.5。

需要说明的是，在本发明所提供的上述抗菌涂料具体制备步骤中，各组分的添加顺序并没有特殊的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行适当调整。

为了使本发明所提供的上述抗菌涂料在使用时具有优异的表面强度以及较佳的印刷效果，优选的，通过控制所述抗菌涂料中的原料浓度以及水等的用量，使最终得到的抗菌涂料保持在高浓度及高粘度，具体的：

对于所述抗菌涂料的浓度，优选的，使所述抗菌涂料的浓度大于等于50%，进一步的，使所述抗菌涂料的浓度大于等于55%，更进一步的，使所述抗菌涂料的浓度大于等于60%；

对于所述抗菌涂料的粘度，优选的，使所述抗菌涂料的布氏粘度保持在900～1500cps，进一步的，使所述抗菌涂料的布氏粘度保持在1000～1400cps，更进一步的，使所述抗菌涂料的布氏粘度保持在1100～1300cps。

本发明还提供的使用上述抗菌涂料的抗菌纸，其包括纸基体，在所述纸基体的表面形成有由如上所述的抗菌涂料所形成的抗菌层。所述抗菌纸的抑菌率大于等于91.7%。

为了进一步说明本发明所提供的上述抗菌涂料及抗菌纸的抗菌性能，申请人进行了如下对比实验，其中，对照组1～3为在施胶剂及耐水化剂不存在的情况下，采用壳聚糖、二氧化钛以及银沸石这三种物质来作为涂料的抗菌成分所制得的抗菌涂料的测试参数，实施例1～3为本发明所提供的抗菌涂料的测试参数。

由上表可知，本发明所提供的抗菌涂料及抗菌纸具有优异的抗菌性能。另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。故，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种抗菌涂料，其包括：

粉体材料，所述粉体材料包括颜料及抗菌成分，所述抗菌成分至少包括壳聚糖、二氧化钛以及银沸石，在所述粉体材料中，所述颜料的质量百分含量为45%～60%，所述壳聚糖的质量百分含量为5%～10%，所述二氧化钛的质量百分含量为30%～45%，所述银沸石的质量百分含量为0.5%～1.0%；

烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体，所述烷基烯酮二聚体或改性烷基烯酮二聚体的添加量为所述粉体材料总质量的0.2%～1.0%；

碳酸锆铵型耐水化剂，所述碳酸锆铵型耐水化剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.5%～1.5%；

分散剂，所述分散剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.5%～0.65%；以及

pH调节剂，所述pH调节剂的添加量以保持所述抗菌涂料的pH值在8.5～9.5为限。

2.如权利要求1所述的抗菌涂料，其特征在于：所述颜料选自碳酸钙、高岭土、白土、氢氧化铝、二氧化钛、滑石粉中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的抗菌涂料，其特征在于：所述分散剂选自合成高分子类、多价羧酸类、偶联剂类以及硅酸盐类中的至少一种。

4.如权利要求1所述的抗菌涂料，其特征在于：所述pH调节剂为碱。

5.如权利要求1所述的抗菌涂料，其特征在于：所述抗菌涂料进一步包括淀粉、胶乳以及润滑剂。

6.如权利要求5所述的抗菌涂料，其特征在于：所述淀粉的添加量为所述粉体材料总质量的5%～7%，所述乳胶的添加量为所述粉体材料总质量的6%～8%，所述润滑剂的添加量为所述粉体材料总质量的0.5%～1.5%。

7.如权利要求1所述的抗菌涂料，其特征在于：所述抗菌涂料的浓度大于等于50%。

8.如权利要求1所述的抗菌涂料，其特征在于：所述抗菌涂料的布氏粘度范围为1000～1400cps。

9.一种抗菌纸，其包括纸基体，其特征在于：在所述纸基体的表面形成有由如权利要求1至8任一项所述的抗菌涂料所形成的抗菌层。

10.如权利要求9所述的抗菌纸，其特征在于：所述抗菌纸的抑菌率大于等于91.7%。