CN106283925A - 一种生态负离子墙纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生态负离子墙纸，包括墙面处理层，设置在所述墙面处理层外表面的基材层，设置在所述基材层外表面的胶黏剂层，设置在所述胶黏剂层外表面的负离子层。本发明提供的生态负离子墙纸由于包括负离子层，能够释放负离子，具有环保性能。实验结果表明，在施工后离墙面10厘米处测得每立方厘米负离子含量达11000个，正常开窗通风时，室内测得每立方厘米负离子含量达8500个，远高于世界卫生组织规定的清新空气的负离子标准浓度不应低于1000～1500个的标准值。

Description

一种生态负离子墙纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保墙纸技术领域，特别涉及一种生态负离子墙纸及其制备方法。
背景技术
墙纸，也称为壁纸，是一种用于裱糊墙面的室内装修材料，因为具有色彩多样、图案丰富、施工安全方便、价格适宜等多种其它室内装饰材料所无法比拟的特点，被广泛用于住宅、办公室、宾馆、酒店的室内装修。
墙纸大多以纯纸、无纺布等材料作为基材，再经不同工序的加工处理，如涂布、印刷、压纹或表面覆塑，最后经裁切、包装后出厂，具有一定的强度、韧度、美观的外表和良好的抗水性能。
墙纸同其它装饰材料一样，随着经济文化的发展而不断发展变化着，是经济发展水平、新型材料学、流行消费心理综合因素的体现。随着人们生活质量的提高，房屋质量得到改善，越来越多的消费者对室内装修的环保要求日益增加。然而，传统的墙纸虽然能够满足人们对于装饰效果的要求，却不具备环保性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生态负离子墙纸及其制备方法，本发明提供的生态负离子墙纸能够释放负离子，具有环保性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种生态负离子墙纸，包括墙面处理层，设置在所述墙面处理层外表面的基材层，设置在所述基材层外表面的胶黏剂层，设置在所述胶黏剂层外表面的负离子层；
所述负离子层由包括以下重量份的原料制备得到：
优选的，所述负离子添加剂包括锆组分、铷组分、硼组分和镧组分；所述锆组分、铷组分、硼组分和镧组分的质量比为(12～18)：(1.5～4.5)：(42～52)：(4～8)。
优选的，以所述乳化剂的质量为基准，所述乳化剂包括以下重量份的组分：
优选的，以制备所述胶黏剂层的原料的质量为基准，所述胶黏剂层由包括以下重量份的原料制备得到：
优选的，所述丙烯酸酯和自交联单体的质量比为(1.5～2.5)：1。
优选的，所述自交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种、两种或三种。
优选的，所述基材层包括木材纤维和功能纤维，所述木材纤维和功能纤维的质量比为(5～90):(10～95)。
优选的，所述功能纤维为胶原纤维、再生纤维素纤维、蚕丝蛋白纤维和人造蛋白质纤维中的一种、两种、三种或四种。
本发明提供了上述技术方案所述生态负离子墙纸的制备方法，包括以下步骤:
将丙烯酸树脂溶于水中，再与石墨烯、负离子添加剂和乳化剂进行混合，最后与纳米二氧化钛混合得到负离子混合物；
将基材层、胶黏剂层和负离子混合物顺次设置在墙面处理层之上，得到生态负离子墙纸。
优选的，所述胶黏剂层由胶黏剂混合物形成，所述胶黏剂混合物的制备方法，包括以下步骤：
将丙烯酸酯和自交联单体的混合物溶于水中，再与过硫酸钠混合，进行加热处理；
所述加热处理之后，继续加入碳酸氢钠和表面活性剂得到胶黏剂混合物。
本发明提供了一种生态负离子墙纸，包括墙面处理层，设置在所述墙面处理层外表面的基材层，设置在所述基材层外表面的胶黏剂层，设置在所述胶黏剂层外表面的负离子层。本发明提供的生态负离子墙纸包括负离子层，在负离子层中负离子添加剂和石墨烯作用下，通过促进空气中的水分子解离而释放出负离子，在单位时间和单位体积内解离水分子得到的负离子数目得到了较大的提高，且能够持久对空气中的水分子进行解离。同时，本发明提供的生态负离子墙纸是通过解离空气中的水分子释放得到的负离子，并不存在任何的电离辐射，安全性较高。实验结果表明，在施工后离墙面10厘米处测得每立方厘米负离子含量达11000个，正常开窗通风时，室内测得每立方厘米负离子含量达8500个，远高于世界卫生组织规定的清新空气的负离子标准浓度不应低于1000～1500个的标准值。
具体实施方式
本发明提供了一种生态负离子墙纸，包括墙面处理层，设置在所述墙面处理层外表面的基材层，设置在所述基材层外表面的胶黏剂层，设置在所述胶黏剂层外表面的负离子层；
所述负离子层由包括以下重量份的原料制备得到：
本发明提供的生态负离子墙纸包括负离子层。在本发明中，所述负离子层包括0.3～0.8份负离子添加剂，优选为0.4～0.7份，更优选为0.5～0.6份。在本发明中，所述负离子添加剂优选包括锆组分、铷组分、硼组分和镧组分；所述锆组分、铷组分、硼组分和镧组分的质量比优选为(12～18)：(1.5～4.5)：(42～52)：(4～8)；更优选为(13～17)：(2～4)：(45～50)：(5～7)，最优选为(14～16)：(2.5～3.5)：(46～48)：(5.5～6.5)。
在本发明中，所述锆组分优选为二氧化锆；所述铷组分优选为氧化铷；所述硼组分优选为氧化硼；所述镧组分优选为氧化镧。在本发明中，所述锆组分能够将光能转化为电离能，而且具有较大的转化功率，能够在短时间内完成能量的转化，且转化持久。在本发明中，所述氧化铷能够被红外线激发还原为铷，铷遇到空气中的水分子能够激发水分子的解离，解离为H+和OH-，铷重新被氧化为氧化铷。在本发明中，所述铷组分能够循环激发空气中的水分子解离出负离子，使得本发明提供的负离子材料能够持久的发挥释放负离子。
在本发明中，所述负离子层包括55～65份丙烯酸树脂，优选为57～63份，更优选为59～61份。本发明对于所述丙烯酸树脂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的丙烯酸树脂市售商品即可。
在本发明中，所述负离子层包括0.1～0.5份纳米二氧化钛，优选为0.2～0.4份，更优选为0.3份。本发明对于所述纳米二氧化钛的尺寸没有特殊的限定，满足纳米级别即可。本发明对于所述纳米二氧化钛的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的纳米二氧化钛市售商品即可。
在本发明中，所述负离子层包括0.01～0.1份石墨烯，优选为0.02～0.08份，更优选为0.04～0.06份。本发明对于所述石墨烯的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的石墨烯市售商品即可。
在本发明中，所述负离子层包括15～20份乳化剂，优选为16～19份，更优选为17～18份。在本发明中，以所述乳化剂的质量为基准，所述乳化剂优选包括以下重量份的组分：
在本发明中，所述乳化剂包括21～24份甲基丙烯酸甲酯，优选为22～23份。在本发明中，所述乳化剂包括11～14份丙烯酸，优选为12～13份。在本发明中，所述乳化剂包括21～24份丙烯酸丁酯，优选为22～23份。在本发明中，所述乳化剂包括21～35份苯乙烯，优选为25～32份，更优选为27～30份。本发明对于所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯和苯乙烯的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯和苯乙烯的的市售商品即可。在本发明中，所述乳化剂包括35～45份水，优选为37～43份，更优选为39～41份。本发明对于所述水没有特殊的限定，具体可以为去离子水、纯净水或者蒸馏水。
在本发明中，所述负离子层包括70～85份水，优选为74～82份，更优选为76～80份。本发明对于所述水没有特殊的限定，具体可以为去离子水、纯净水或者蒸馏水。
本发明提供的生态负离子墙纸包括胶黏剂层。在本发明中，以制备所述胶黏剂层的原料的质量为基准，所述胶黏剂层由包括以下重量份的原料制备得到：
在本发明中，所述胶黏剂层优选包括1～2份过硫酸钠，优选为1.5份。本发明对于所述过硫酸钠的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过硫酸钠的市售商品即可。
在本发明中，所述胶黏剂层优选包括15～20份丙烯酸酯和自交联单体的混合物，优选为16～19份，更优选为17～18份。在本发明中，所述丙烯酸酯和自交联单体的质量比优选为(1.5～2.5)：1，更优选为(1.7～2.2)：1。在本发明中，所述自交联单体优选为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种、两种或三种。本发明对所述于所述丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯的市售商品即可。
在本发明中，所述胶黏剂层优选包括35～40份碳酸氢钠，优选为36～38份。本发明对于所述碳酸氢钠的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的碳酸氢钠的市售商品即可。
在本发明中，所述胶黏剂层优选包括7～9份表面活性剂，优选为8份。本发明对于所述表面活性剂的种类或来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的表面活性剂的市售商品即可。
在本发明中，所述胶黏剂层优选包括56～59份水，优选为57～58份。本发明对于所述水没有特殊的限定，具体可以为去离子水、纯净水或者蒸馏水。
本发明提供的生态负离子墙纸包括基材层。在本发明中，所述基材层优选包括木材纤维和功能纤维，所述木材纤维和功能纤维的质量比优选为(5～90):(10～95)，更优选为(15～75):(20～80)，最优选为(25～50):(30～55)。在本发明中，所述功能纤维优选为胶原纤维、再生纤维素纤维、蚕丝蛋白纤维和人造蛋白质纤维中的一种、两种、三种或四种。本发明对于所述木材纤维、胶原纤维、再生纤维素纤维、蚕丝蛋白纤维和人造蛋白质纤维的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的木材纤维、胶原纤维、再生纤维素纤维、蚕丝蛋白纤维和人造蛋白质纤维市售商品即可。
本发明提供的生态负离子墙纸包括墙面处理层。本发明对于所述墙面处理层没有特殊的限定，采用现有技术中所通用的或者本领域技术人员所熟知的墙面处理层即可。
本发明提供了上述技术方案所述生态负离子墙纸的制备方法，包括以下步骤:
将丙烯酸树脂溶于水中，再与石墨烯、负离子添加剂和乳化剂进行混合，最后与纳米二氧化钛混合得到负离子混合物；
将基材层、胶黏剂层和负离子混合物顺次设置在墙面处理层之上，得到生态负离子墙纸。
本发明将丙烯酸树脂溶于水中，再与石墨烯、负离子添加剂和乳化剂进行混合，最后与纳米二氧化钛混合得到负离子混合物。在本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行。本发明对于所述搅拌没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的能够将混合物混合均匀的搅拌的技术方案即可。
本发明将基材层、胶黏剂层和负离子混合物顺次设置在墙面处理层之上，得到生态负离子墙纸。在本发明中，所述胶黏剂层由胶黏剂混合物形成，所述胶黏剂混合物的制备方法，优选包括以下步骤：
将丙烯酸酯和自交联单体的混合物溶于水中，再与过硫酸钠混合，进行加热处理；
所述加热处理之后，继续加入碳酸氢钠和表面活性剂得到胶黏剂混合物。
在本发明中，所述加热处理的温度优选为55～65℃，更优选为56～63℃，最优选为58～61℃。本发明优选将丙烯酸酯和自交联单体的混合物溶于水中，再与过硫酸钠混合后，将得到的物料升温至所述加热处理的温度，在所述加热处理的温度下进行搅拌，之后将搅拌产物降温至25～30℃，再继续加入碳酸氢钠和表面活性剂得到胶黏剂混合物。在本发明中，所述搅拌的速率优选为1000～1500rpm，更优选1200～1300rpm；所述搅拌的时间优选为20～40min，更优选为25～35min。在本发明的实施例中，具体是将搅拌产物降温至室温。
在本发明中，所述基材层优选通过将木材纤维和功能纤维混纺制备得到。本发明对于所述混纺的方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的混纺技术即可。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将65份丙烯酸树脂溶于70份去离子水中，再与0.1份石墨烯、0.3份负离子添加剂和15份乳化剂进行混合，最后加入0.5份纳米二氧化钛混合得到负离子混合物；其中，所述负离子添加剂中二氧化锆、氧化铷、氧化硼和氧化镧的质量比为17：2：45：7，所述乳化剂中甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯和水的质量比为24：11：21：23：35；
将20份丙烯酸酯和自交联单体的混合物溶于56份去离子水中，再与2份过硫酸钠混合，加热至55℃，于1500rpm下搅拌20min，之后将搅拌产物降温至室温，继续加入40份碳酸氢钠和7份表面活性剂得到胶黏剂混合物；其中，所述丙烯酸酯自交联单体的混合物中丙烯酸酯和自交联单体的质量比为2.5：1，所述自交联单体中N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为1：1：1；
将木材纤维和功能纤维混纺，得到基材层；其中，所述木材纤维和功能纤维的质量比为7：3，所述功能纤维中胶原纤维、再生纤维素纤维、蚕丝蛋白纤维和人造蛋白质纤维的质量比为1：1：1：1；
将基材层、胶黏剂混合物和负离子混合物顺次设置在墙面处理层之上，得到生态负离子墙纸。
实施例2
将55份丙烯酸树脂溶于85份去离子水中，再与0.01份石墨烯、0.8份负离子添加剂和20份乳化剂进行混合，最后加入0.1份纳米二氧化钛混合得到负离子混合物；其中，所述负离子添加剂中二氧化锆、氧化铷、氧化硼和氧化镧的质量比为13：4：50：5，所述乳化剂中甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯和水的质量比为21：14：24：32：45；
将15份丙烯酸酯和自交联单体的混合物溶于59份去离子水中，再与1份过硫酸钠混合，加热至65℃，于1000rpm下搅拌40min，之后将搅拌产物降温至室温，继续加入35份碳酸氢钠和9份表面活性剂得到胶黏剂混合物；其中，所述丙烯酸酯自交联单体的混合物中丙烯酸酯和自交联单体的质量比为1.5：1，所述自交联单体中双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为1：2；
将木材纤维和功能纤维混纺，得到基材层；其中，所述木材纤维和功能纤维的质量比为4：5，所述功能纤维为再生纤维素纤维；
将基材层、胶黏剂混合物和负离子混合物顺次设置在墙面处理层之上，得到生态负离子墙纸。
实施例3
将60份丙烯酸树脂溶于80份去离子水中，再与0.05份石墨烯、0.7份负离子添加剂和18份乳化剂进行混合，最后加入0.4份纳米二氧化钛混合得到负离子混合物；其中，所述负离子添加剂中二氧化锆、氧化铷、氧化硼和氧化镧的质量比为15：3：47：6，所述乳化剂中甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯和水的质量比为23：12：22：28：40；
将18份丙烯酸酯和自交联单体的混合物溶于57份去离子水中，再与1.5份过硫酸钠混合，加热至60℃，于1200rpm下搅拌30min，之后将搅拌产物降温至室温，继续加入38份碳酸氢钠和8份表面活性剂得到胶黏剂混合物；其中，所述丙烯酸酯自交联单体的混合物中丙烯酸酯和自交联单体的质量比为2：1，所述自交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺；
将木材纤维和功能纤维混纺，得到基材层；其中，所述木材纤维和功能纤维的质量比为1：9，所述功能纤维中胶原纤维、蚕丝蛋白纤维和人造蛋白质纤维的质量比为1：2：3；
将基材层、胶黏剂混合物和负离子混合物顺次设置在墙面处理层之上，得到生态负离子墙纸。
本发明检测得到的生态负离子墙纸的性能，结果如表1所示。
表1本发明实施例3得到的生态负离子墙纸的性能测试结果
未检出说明：游离甲醛含量＜5mg/kg；苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和＜50mg/kg；可溶性重金属铅＜0.7mg/kg，可溶性重金属镉＜0.5mg/kg；可溶性重金属铬＜1.5mg/kg，可溶性重金属汞＜0.5mg/kg。
本发明对本实施例3得到的生态负离子墙纸的负离子释放进行了测试，测试结果表明，在施工后离墙面10厘米处测得每立方厘米负离子含量达11000个，正常开窗通风时，室内测得每立方厘米负离子含量达8500个，远高于世界卫生组织规定的清新空气的负离子标准浓度不应低于1000～1500个的标准值。
本发明通过负离子添加剂和石墨烯来吸收环境中的红外射线、紫外线、β射线、α射线等来激发微电子效应，通过水分子在负离子层转化为带负电位的OH-静电子，在空气中确保了较纯净的负氧离子空间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种生态负离子墙纸，包括墙面处理层，设置在所述墙面处理层外表面的基材层，设置在所述基材层外表面的胶黏剂层，设置在所述胶黏剂层外表面的负离子层；
所述负离子层由包括以下重量份的原料制备得到：
2.根据权利要求1所述的生态负离子墙纸，其特征在于，所述负离子添加剂包括锆组分、铷组分、硼组分和镧组分；所述锆组分、铷组分、硼组分和镧组分的质量比为(12～18)：(1.5～4.5)：(42～52)：(4～8)。
3.根据权利要求1或2所述的生态负离子墙纸，其特征在于，以所述乳化剂的质量为基准，所述乳化剂包括以下重量份的组分：
4.根据权利要求1所述的生态负离子墙纸，其特征在于，以制备所述胶黏剂层的原料的质量为基准，所述胶黏剂层由包括以下重量份的原料制备得到：
5.根据权利要求4所述的生态负离子墙纸，其特征在于，所述丙烯酸酯和自交联单体的质量比为(1.5～2.5)：1。
6.根据权利要求4或5所述的生态负离子墙纸，其特征在于，所述自交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种、两种或三种。
7.根据权利要求1所述的生态负离子墙纸，其特征在于，所述基材层包括木材纤维和功能纤维，所述木材纤维和功能纤维的质量比为(5～90):(10～95)。
8.根据权利要求7所述的生态负离子墙纸，其特征在于，所述功能纤维为胶原纤维、再生纤维素纤维、蚕丝蛋白纤维和人造蛋白质纤维中的一种、两种、三种或四种。
9.权利要求1～8任一项所述生态负离子墙纸的制备方法，包括以下步骤:
将丙烯酸树脂溶于水中，再与石墨烯、负离子添加剂和乳化剂进行混合，最后与纳米二氧化钛混合得到负离子混合物；
将基材层、胶黏剂层和负离子混合物顺次设置在墙面处理层之上，得到生态负离子墙纸。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂层由胶黏剂混合物形成，所述胶黏剂混合物的制备方法，包括以下步骤：
将丙烯酸酯和自交联单体的混合物溶于水中，再与过硫酸钠混合，进行加热处理；
所述加热处理之后，继续加入碳酸氢钠和表面活性剂得到胶黏剂混合物。
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