CN105155341B - 一种高强度高柔软性高抗菌性生活用纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度高柔软性高抗菌性生活用纸及其制备方法。该方法将壳聚糖粉末溶解在乳酸水溶液中，使壳聚糖完全溶解，并加入溴硝醇溶液混合均匀，然后滴加阴离子聚丙烯酰胺溶液，反应制备出乳酸/壳聚糖‑溴硝醇纳米微球复合物，将所得复合物喷洒在生活用纸表面，制备出高强度高柔软性高抗菌性生活用纸。本发明利用乳酸/壳聚糖‑溴硝醇纳米微球复合物使得生活用纸同时具有高强度、高抗菌性和高柔软性，改进了普通生活用纸的低强度、低柔软性与无抗菌性的三大缺点，使其具有较高的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型生活用纸，具体地说，是涉及一种高强度高柔软性高抗菌性生活用纸及其制备方法。
背景技术
纸制品是人们生产和生活中不可或缺的产品，纸张中的纤维能够吸附很多微生物，而这些微生物如果温度适宜，就会迅速繁殖，进而对人体产生种种危害。尤其是人们日常生活中最常用的生活用纸，容易带来细菌传播或交叉感染的机会。目前，主要生产的生活用纸普遍具有强度低、柔软性差以及无抗菌性等缺点。因此，为了防止纸品使用过程中有害细菌的传播和交叉感染所引起的各种传染病，保护人体的健康，研究和开发具有高强度、高柔然性以及高效抗菌性能的生活用纸具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服生活用纸现有的缺点，提供一种高强度高柔软性高抗菌性生活用纸及其制备方法。
为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
本发明所述的一种高强度高柔软性高抗菌性生活用纸的制备方法，包括如下步骤：
（1）将壳聚糖粉末溶解在乳酸水溶液中，加热至40-70℃使壳聚糖完全溶解，并加入溴硝醇溶液混合均匀，然后滴加阴离子聚丙烯酰胺溶液反应后制备成乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物；所述壳聚糖与乳酸的质量体积比为1g：1-5ml；壳聚糖与溴硝醇的质量比为1：0.1-1；
（2）将步骤（1）所得乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物喷洒到生活用纸表面并烘干，从而制得高强度高柔软性高抗菌性生活用纸，优选在50℃烘箱中干燥10min，而制得高强度高柔软性高抗菌性生活用纸。
所述乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物在生活用纸表面的喷洒量为0.1-0.5g/m2生活用纸。
为进一步实现本发明目的，上述乳酸水溶液的体积浓度为1-20%，优选体积浓度为1%。
所述乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物的质量浓度为1-10%。
所述阴离子聚丙烯酰胺溶液的浓度为0.5-1g/L，加入量为10-20mL。
本发明所述的一种高强度高柔软性高抗菌性生活用纸，由上述方法制备而成。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
壳聚糖是一种从虾蟹等甲壳类动物的外壳中提取出来的高分子化合物，是地球上除纤维素之外发现的最丰富的高分子聚合物。壳聚糖具有无毒、生物相容性以及生物降解性等优点。壳聚糖由于带有大量正电荷，因此被大量用作药物载体，控制药物的释放速率。另外，溴硝醇具有广谱抑菌、杀菌作用，对多种细菌有作用，主要用于工业循环水、造纸纸浆、涂料、塑料、化妆品、木材，冷却水循环系统，以及工业用途的杀菌、防霉、防腐、灭藻等。阴离子聚丙烯酰胺（又称聚丙烯酰胺（PAM））是一种带有较高负电荷的高分子聚合物，可与带正电荷的壳聚糖分子通过静电与桥联作用交联形成纳米粒子，同时将药物包裹在其中。由于该载药纳米粒子具有较高的Zeta电势，粒子之间因静电斥力作用而不易发生聚集，因此具有很高的稳定性。在本发明中通过离子交联法将壳聚糖与溴硝醇制备成纳米微球复合物还从未见报道，尤其是利用乳酸提高生活用纸的柔软度尚未见报道。本发明针对目前生活用纸强度较低、柔软性差且无抗菌性的不足，首先制备了乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物，该复合物由于包含抗菌剂（溴硝醇），因此具有高抗菌性能；该复合物还交联有乳酸，可以对纸张起到增加柔软性的作用；另外该复合物还交联有壳聚糖，可对纸张表面起到增强作用。
通过在纸张表面喷洒乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物，制备高强度、高柔软性、高抗菌性生活用纸。在增加生活用纸强度和柔软性的同时，还可大幅度提高其抗菌性能。通过喷洒0.1g/m2乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物后，生活用纸的横向抗张强度提高46%，纵向抗张强度提高38%，柔软度提高41%，同时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到73%和81%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方法作进一步的详细说明。需要特别说明的是，本发明的保护范围应当包括但不限于本实施例所公开的技术内容。
实施例１
（1）将2g壳聚糖粉末溶解在50mL 体积浓度为4%的乳酸水溶液中，加热至40℃使壳聚糖完全溶解，并加入10mL 质量浓度为2%的溴硝醇溶液混合均匀，然后滴加10mL 0.5g/L阴离子聚丙烯酰胺溶液反应后制备成乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物；所述壳聚糖与乳酸的质量体积比为1g：1ml；壳聚糖与溴硝醇的质量比为1：0.1；
（2）将步骤（1）所得乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物喷洒到生活用纸表面，并在50℃烘箱中干燥10min，从而制得高强度高柔软性高抗菌性生活用纸。乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物在生活用纸表面的喷洒量为0.1g/按m2生活用纸。
实施例2
（1）将2g壳聚糖粉末溶解在50mL 体积浓度为8%的乳酸水溶液中，加热至50℃使壳聚糖完全溶解，并加入10mL 质量浓度为4%的溴硝醇溶液混合均匀，然后滴加12mL 0.6g/L阴离子聚丙烯酰胺溶液反应后制备成乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物；所述壳聚糖与乳酸的质量体积比为1g：2ml；壳聚糖与溴硝醇的质量比为1：0.2；
（2）将步骤（1）所得乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物喷洒到生活用纸表面，并在50℃烘箱中干燥10min，从而制得高强度高柔软性高抗菌性生活用纸。乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物在生活用纸表面的喷洒量为0.2g/m2。
实施例3
（1）将2g壳聚糖粉末溶解在50mL 体积浓度为12%的乳酸水溶液中，加热至60℃使壳聚糖完全溶解，并加入10mL 质量浓度为6%的溴硝醇溶液混合均匀，然后滴加14mL 0.7g/L阴离子聚丙烯酰胺溶液反应后制备成乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物；所述壳聚糖与乳酸的质量体积比为1g：3ml；壳聚糖与溴硝醇的质量比为1：0.3；
（2）将步骤（1）所得乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物喷洒到生活用纸表面，并在50℃烘箱中干燥10min，从而制得高强度高柔软性高抗菌性生活用纸。乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物在生活用纸表面的喷洒量为0.3g/m2。
性能测试
表1 生活用纸性能检测
| 横向抗张强度(mN) | 纵向抗张强度(mN) | 柔软度(mN) | 大肠杆菌抑制率(%) | 金黄色葡萄球菌抑制率(%) | |
| 普通生活用纸 | 130 | 48 | 89.5 | 0 | 0 |
| 涂布生活用纸 | 190 | 66 | 53 | 73 | 81 |
（注：喷洒量为0.1g/m2，其中柔软度数值越小代表其柔软性越好）
对按照实施例1制备的高强度高柔软性高抗菌性生活用纸的各项性能进行了测定，结果如表1所示。可以看出，当喷洒量为0.1g/m2时，由于壳聚糖可以增加生活用纸纤维之间的结合面积，对生活用纸具有较好的增强作用，使得生活用纸的横向抗张强度提高46%，纵向抗张强度提高38%；由于乳酸具有较强的保湿作用，使得生活用纸的柔软度提高41%；另外，由于溴硝醇的抗菌作用，使得生活用纸同时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到73%和81%。
Claims (4)
1.一种高强度高柔软性高抗菌性生活用纸的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将壳聚糖粉末溶解在乳酸水溶液中，加热至40-70℃使壳聚糖完全溶解，并加入溴硝醇溶液混合均匀，然后滴加阴离子聚丙烯酰胺溶液反应后制备成乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物；所述壳聚糖与乳酸的质量体积比为1g：1-5ml；壳聚糖与溴硝醇的质量比为1：0.1-1；
（2）将步骤（1）所得乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物喷洒到生活用纸表面并烘干，从而制得高强度高柔软性高抗菌性生活用纸；
所述乳酸溶液的体积浓度为1-20%；
所述乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物的质量浓度为1-10%；
所述阴离子聚丙烯酰胺溶液的浓度为0.5-1g/L，加入量为10-20mL。
2.根据权利要求1所述的高强度高柔软性高抗菌性生活用纸的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的烘干是在50℃烘箱中干燥10min，从而制得高强度高柔软性高抗菌性生活用纸。
3.根据权利要求1或2所述的高强度高柔软性高抗菌性生活用纸的制备方法，其特征在于：所述乳酸/壳聚糖-溴硝醇纳米微球溶液复合物在生活用纸表面的喷洒量为0.1-0.5g/m2。
4.一种高强度高柔软性高抗菌性生活用纸，其特征在于由权利要求1-3任一所述的方法制备的。
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