CN107476137A - 一种抗菌环保壁纸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗菌环保壁纸及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液；(2)配制葡萄糖溶液；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应；(4)将木浆纤维、涤纶纤维加入到步骤(3)中得到的产物中，用打浆机进行打浆，制得混合浆料；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。该方法的工艺流程简单，成本低，制备出的壁纸具有较好的抗菌性，手感和柔软性好。

Description

一种抗菌环保壁纸
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料，尤其涉及一种抗菌环保壁纸。
背景技术
壁纸，即墙纸，是一种广泛用于室内装饰的材料，其可以由木浆纤维打浆后制成原纸，之后经过印花和后处理获得，也可以直接使用无纺布直接作为墙纸。壁纸因为其风格多变，色彩丰富，施工方便等因素，因此，深受大众欢迎。随着人类生活条件的改善，人们对日常使用的装饰材料的要求也越来越高，人们已经不仅仅要求壁纸具有普通的装饰性能，对壁纸的环保，抗菌性，阻燃性等一些列的附加性能有了更高的性能。
中国专利申请号为CN105544306A的发明专利，公开了一种含氧化石墨烯抗菌防霉壁纸及其制备方法，并具体公开了该发明是将制备的抗菌防霉剂经喷洒工艺均匀分布在基纸上，即得抗菌防霉酶壁纸。纳米氧化石墨烯、野百合提取物以及纳米氧化铈的协同作用下，显著地提高了其抗菌防霉除异味的效果。这种方法主要是通过后处理的方法将抗菌剂附着到壁纸上使壁纸具有抗菌防霉效果，但是通过简单的喷洒，抗菌剂与壁纸之间的作用力较小，抗菌剂的粘附时间会缩短，进而影响到壁纸的抗菌性能。同时石墨烯是一种带有颜色的物质，这种物质容易影响到壁纸的整体美观。
公开号为CN106079785A的发明专利，公开了一种防霉抗菌阻燃复合壁纸，包括阻燃聚丙烯腈纤维层，所述阻燃聚丙烯腈纤维层的背面设有防水防霉层，所述阻燃聚丙烯腈纤维层的上面设有抗菌阻燃除臭层，所述抗菌阻燃除臭层上面设有黄麻纤维层，所述黄麻纤维层上设有印刷压花层，所述印刷压花层上面涂布有抗菌防霉层，所述抗菌防霉层上设有覆膜层。本发明的壁纸安全环保，价格低廉，经济适用，具有良好的防霉抗菌阻燃性，具有推广和使用价值。该方法使用不同的壁纸层，制备最终需要的壁纸，这种方法虽然制备出的壁纸具有消耗的性能，但是该方法所使用的抗菌剂量较多，成本较高，并且制备方法复杂，生产时间成本高。
CN105926370A公开了一种抗菌持久的阻燃壁纸原纸，其主要原料是废纸回收浆、秸秆、矿棉纤维、海泡石粉、氯化石蜡、三氧化二锑、纳米竹炭纤维、壳聚糖等，其将各种原料进行打浆，之后制备出壁纸。这种方法在原料中加入许多不溶性物质或溶解性不佳的物质，制备浆料，虽然能够制备成为原纸，但是由于原料的相容性差，制备出的原纸的手感，柔软性较差，不适合市场推广。
从现有技术中制备抗菌壁纸的研究可以看出，许多都是使用后整理工艺将整理剂附着到壁纸上，但是这种附着受到附着力的影响，使得抗菌效果难以持久，同时使用这种后处理的方法进行抗菌性整理，其选择的抗菌剂少有是环保的。另外这种后续的整理工艺，使得整体壁纸制造工艺繁杂，由于工艺的烦躁，必然导致壁纸的成品率降低，进而提高壁纸的制造成本。
对于直接将抗菌剂加入到浆料中，其能提高抗菌剂与壁纸的粘附作用，然而，由于抗菌剂的溶解性能，必然影响到壁纸的手感和品质，因此，这种方法对抗菌剂的选择有较高的要求。而壳聚糖，具有一定的抗菌性能，其溶解度随着其脱乙酰度的情况而变化，一般而言，脱乙酰度越高，溶解性越好，但是其成本越高，实际生产过程中，许多厂家为了获得较高的利润，会学则普通脱乙酰度的壳聚糖，这类壳聚糖的溶解性较差，因此，使用这类壳聚糖作为抗菌剂制备出的壁纸的品质会受到加大影响。
本发明为了解决现有技术中制备抗菌壁纸的缺点，目的在于主要是解决原料中物质的溶解性，同时制备出的壁纸绿色环保，生态性好，具有优异的抗菌性能，另外制备出的壁纸具有较好的柔软性，制备抗菌壁纸的工艺得到优化和改进。
发明内容
本发明的目在于提供一种抗菌环保壁纸及其制备方法，具体的是解决现有技术中抗菌壁纸的制备工艺复杂，产品手感差，抗菌效果不佳等问题，具体方法如下。
一种抗菌环保壁纸，其特征在于，壁纸的原料包括木浆纤维30-100份，涤纶纤维5-30份，壳聚糖1-10份，葡萄糖1-15份，水150-300份，所述葡萄糖和壳聚糖在水溶液中进行加热反应。
在原料中选择抗菌剂为壳聚糖，壳聚糖是一种天然多糖，由于分子中含有较多的氨基，容易带有正电荷，而正是这种特性，会使得细菌的细胞壁的功能丧失，因此会产生抗菌杀菌的功能。本发明选择壳聚糖作为抗菌剂，能够避免合成抗菌剂所带来的环境不友好的问题，使得制备出的壁纸更加绿色环保。
葡萄糖是一种还原性多糖，其在水中溶解性能较好，因此，在打浆过程中，不会对浆料产生较大的影响，也不会影响最终壁纸的品质。
进一步的，葡萄糖和和聚糖的加热反应为美拉德反应，所述反应温度为60-80℃。
因为壳聚糖的溶解度问题，其一般在酸性条件下进行溶解，而且较难完全溶解，因此，壳聚糖的溶解性能必然会影响到壁纸的柔软性和手感，从而拉低壁纸的品质。如果选择脱乙酰度高的壳聚糖进行生产，又会提高生产成本。因此，本发明使用葡萄糖和壳聚糖加热反应，提高壳聚糖的溶解性能，该加热反应为美拉德反应。一般情况下，美拉德的反应温度较高，但是美拉德的产物会产生色变，如果反应较为完全，溶液容易变成褐色，进而会影响到壁纸的色泽，给后续的印花工艺带来困难。本发明通过控制反应温度和反应时间，降低了反应温度和反应时间，使得美拉德反应不能完全进行，这样能够提高壳聚糖的溶解性，又能控制反应产物颜色的变化。
进一步的，所述壳聚糖包括壳聚糖衍生物。
由于美拉德反应是壳聚糖提供的氨基与还原性葡萄糖进行的反应，因此，壳聚糖衍生物也是能够进行这种反应。
进一步的，制备得到壁纸的厚度小于1mm。
本发明还提供了抗菌环保壁纸的制备方法，具体的，一种抗菌环保壁纸的制备方法，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液；(2)配制葡萄糖溶液；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应；(4)将木浆纤维、涤纶纤维加入到步骤(3)中得到的产物中，用打浆机进行打浆，制得混合浆料；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
本发明使用美拉德反应得到的溶液为木浆纤维、涤纶纤维提供液态环境，制备浆料，该方法更加简单，同时，由于壳聚糖在打浆的过程中直接与浆料共混，使得壳聚糖与浆料共混均匀，并且在后续干燥后，壳聚糖能够稳定的固着在壁纸上，达到一种长效抗菌的效果。
进一步的，步骤(3)的反应温度为50-70℃，反应时间1-2小时。
进一步的，步骤(4)打浆时间0.5-1.5小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR。
因为浆料的性能会影响到最终壁纸的性能，根据多次试验，发现打浆时间0.5-1.5小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR条件下，制备出的壁纸手感良好，柔软性佳，品质高。
进一步的，步骤(4)打浆时还能向浆料中加入阻燃剂、柔软剂、拒水剂中的一种或多种。
为了赋予壁纸更多需要的性能，可以在打浆时向壁纸中加入需要的整理剂。
本发明所要解决的技术问题当使用壳聚糖作为抗菌试剂时，由于壳聚糖的溶解性能问题，使得制备出的壁纸手感和柔软性较差，同时，如果使用后续的通过涂覆、印花、喷洒等方法将抗菌剂附着到壁纸上，会使得壁纸的制备工艺复杂，同时这种方法附着的抗菌剂的附着力度较差，因而使得抗菌性能不能持久，抗菌效果会受到影响，同时通过喷涂的方法，抗菌剂的损失较大，生产成本会升高。而本发明，通过引入葡萄糖，使得壳聚糖在一定程度上发生美拉德反应，增加了壳聚糖的溶解性，有效的解决了因壳聚糖溶解不充分造成的手感和柔软性差的技术问题，同时，通过控制反应时间和反应温度来控制溶液的颜色，使得制备出的产品颜色变化较小。另外，使用壳聚糖和葡萄糖反应物作为浆料液态提供源，在打浆的过程中，壳聚糖能够与浆料混合均匀，这种方法能够明显的缩短工艺流程，同时，壳聚糖与浆料的附着性能加强，壁纸的抗菌性能够得到较大的提高。
具体实施例
实施例1
一种抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液，1份壳聚糖，100份水；(2)配制葡萄糖溶液，其中葡萄糖5份，水100份；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应，反应温度为70℃，反应时间1小时；(4)将木浆纤维50份、涤纶纤维10份加入到步骤(3)中得到的产物中，加入水，使得水的质量是其它原料的70倍，用打浆机进行打浆，制得混合浆料，打浆时间0.5小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
制备出的壁纸手感柔软，颜色洁白，通过抗菌测试，采用JIS Z 2801：2000提供的测试方法，抗菌率约为80％。
实施例2
一种抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液，2份壳聚糖，100份水；(2)配制葡萄糖溶液，其中葡萄糖10份，水100份；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应，反应温度为70℃，反应时间1小时；(4)将木浆纤维50份、涤纶纤维10份加入到步骤(3)中得到的产物中，加入水，使得水的质量是其它原料的70倍，用打浆机进行打浆，制得混合浆料，打浆时间1小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
制备出的壁纸手感柔软，颜色洁白，通过抗菌测试，采用JIS Z 2801：2000提供的测试方法，抗菌率约为85％。
实施例3
一种抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液，2份壳聚糖，100份水；(2)配制葡萄糖溶液，其中葡萄糖10份，水100份；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应，反应温度为80℃，反应时间1.5小时；(4)将木浆纤维50份、涤纶纤维10份加入到步骤(3)中得到的产物中，加入水，使得水的质量是其它原料的70倍，用打浆机进行打浆，制得混合浆料，打浆时间1小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
制备出的壁纸手感柔软，颜色洁白，通过抗菌测试，采用JIS Z 2801：2000提供的测试方法，抗菌率约为80％。
实施例4
一种抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液，2份壳聚糖，100份水；(2)配制葡萄糖溶液，其中葡萄糖10份，水100份；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应，反应温度为70℃，反应时间1小时；(4)将木浆纤维40份、涤纶纤维8份加入到步骤(3)中得到的产物中，加入水，使得水的质量是其它原料的70倍，用打浆机进行打浆，制得混合浆料，打浆时间1小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
制备出的壁纸手感柔软，颜色洁白，通过抗菌测试，采用JIS Z 2801：2000提供的测试方法，抗菌率约为85％。
实施例5
一种抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液，2份壳聚糖，100份水；(2)配制葡萄糖溶液，其中葡萄糖5份，水100份；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应，反应温度为70℃，反应时间1小时；(4)将木浆纤维50份、涤纶纤维10份加入到步骤(3)中得到的产物中，加入水，使得水的质量是其它原料的70倍，用打浆机进行打浆，制得混合浆料，打浆时间1小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
制备出的壁纸手感柔软，颜色洁白，通过抗菌测试，采用JIS Z 2801：2000提供的测试方法，抗菌率约为85％。
实施例6
一种抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液，1份壳聚糖，100份水；(2)配制葡萄糖溶液，其中葡萄糖5份，水100份；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应，反应温度为70℃，反应时间1小时；(4)将木浆纤维50份、涤纶纤维10份、阻燃剂3份加入到步骤(3)中得到的产物中，加入水，使得水的质量是其它原料的70倍，用打浆机进行打浆，制得混合浆料，打浆时间0.5小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
制备出的壁纸手感一般，白度降低，通过抗菌测试，采用JIS Z 2801：2000提供的测试方法，抗菌率约为80％。
对比例1
一种抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液，2份壳聚糖，100份水；(4)将木浆纤维50份、涤纶纤维10份加入到步骤(1)中得到的产物中，加入水，使得水的质量是其它原料的70倍，用打浆机进行打浆，制得混合浆料，打浆时间1小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
制备出的壁纸手感较差，白度一般，通过抗菌测试，采用JIS Z 2801：2000提供的测试方法，抗菌率约为80％。
对比例2
一种抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液，2份壳聚糖，100份水；(2)配制葡萄糖溶液，其中葡萄糖10份，水100份；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应，反应温度为95℃，反应时间1小时；(4)将木浆纤维50份、涤纶纤维10份加入到步骤(3)中得到的产物中，加入水，使得水的质量是其它原料的70倍，用打浆机进行打浆，制得混合浆料，打浆时间1小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
制备出的壁纸手感柔软，颜色褐白，通过抗菌测试，采用JIS Z 2801：2000提供的测试方法，抗菌率约为75％。
对比例3
一种抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液，1份壳聚糖，100份水；(2)配制葡萄糖溶液，其中葡萄糖10份，水100份；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应，反应温度为70℃，反应时间5小时；(4)将木浆纤维50份、涤纶纤维10份加入到步骤(3)中得到的产物中，加入水，使得水的质量是其它原料的70倍，用打浆机进行打浆，制得混合浆料，打浆时间1小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
制备出的壁纸手感柔软，颜色褐白，通过抗菌测试，采用JIS Z 2801：2000提供的测试方法，抗菌率约为70％。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗菌环保壁纸，其特征在于，壁纸的原料包括木浆纤维30-100份，涤纶纤维5-30份，壳聚糖1-10份，葡萄糖1-15份，水为其它原料总质量的20-100倍，所述葡萄糖和壳聚糖在水溶液中进行加热反应。
2.一种如权利要求1所述的抗菌环保壁纸，其特征在于，葡萄糖和和聚糖的加热反应为美拉德反应，所述反应温度为60-80℃。
3.一种如权利要求1所述的抗菌环保壁纸，其特征在于，加热反应时间1-2小时。
4.一种如权利要求1所述的抗菌环保壁纸，其特征在于，所述壳聚糖包括壳聚糖衍生物。
5.一种如权利要求1所述的抗菌环保壁纸，其特征在于，壁纸的厚度小于1mm。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制壳聚糖溶液；(2)配制葡萄糖溶液；(3)在壳聚糖溶液中加入葡萄糖溶液，加热发生美拉德反应；(4)将木浆纤维、涤纶纤维加入到步骤(3)中得到的产物中，用打浆机进行打浆，制得混合浆料；(5)将混合浆经过抄纸、压榨、烘干、卷取工序制作环保壁纸原纸。
7.一种如权利要求6所述的抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，步骤(3)的反应温度为60-80℃，反应时间1-2小时。
8.一种如权利要求6所述的抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，步骤(4)打浆时间0.5-1.5小时，浆料的叩解度控制在50～60°SR。
9.一种如权利要求6所述的抗菌环保壁纸的制备方法，其特征在于，步骤(4)打浆时还能向浆料中加入阻燃剂、柔软剂、拒水剂中的一种或多种。
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