CN113337203A - 一种家具表面抗菌的涂装配方及加工工艺 - Google Patents

一种家具表面抗菌的涂装配方及加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种家具表面抗菌的涂装配方及加工工艺，涉及家具涂料领域，所述抗菌涂装配方含有包括以下重量份的组分：水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物40～50份、乳化剂1～3份、速干剂2～6份、光引发剂2～10份、丁醇2～4份、有机抗菌剂3～6份、助剂0.4～1份、无机抗菌剂4～8份、二异氰酸酯0.8～1.6份、三缩丙二醇二丙烯酸酯6～15份和水15～35份。本发明通过将有机抗菌剂与无机抗菌剂，同时配合光引发剂与速干剂，使得进行家具喷涂后能够迅速干燥并在家具表面形成一层薄膜，薄膜不易受损同时薄膜粘连在家具表面，能够进行长期的杀菌过程，保证了杀菌效果的同时又能够进行持久杀菌。

Description

一种家具表面抗菌的涂装配方及加工工艺
技术领域
本发明涉及家具涂料技术领域，具体为一种家具表面抗菌的涂装配方及加工工艺。
背景技术
家具表面涂装一般是指将各种家具漆喷涂在家具的表面，家具漆，其实特指木器、竹器家具表面专用漆，又名为“木器漆”。家具漆能使木器竹器家具更美观亮丽，改善家具本身带有的粗糙手感，不仅起到保护养护木器竹器家具的作用，还能使整个家庭生活变得更加舒适。
现有的家具漆大致主要为三类：PU漆、UV漆、水性漆。当下低碳环保理念盛行，家具产业与家具漆产业也不例外。家具漆作为家具产业的重要原辅料，其质量直接影响家具产业的低碳环保水平。在中国家具产业中，出口家具占有很大比重，美国、欧盟和日本都已经出台了限制和禁止使用溶剂型木器涂料的相关法规，这也促使中国的家具企业必须注重家具环保，随着技术的不断发展和环保理念的不断提升，溶剂型涂料将会逐渐被更加环保的产品所替代。在国内家具漆市场中，PU漆仍然占最主要位置，PU漆在环保技术方面也在不断进步，但是其作为溶剂涂料终将慢慢退出舞台。在国内家具漆中发展最快的当属UV光固化涂料，已经有超越PU趋势。国内UV涂料几乎可以做到无溶剂喷涂，即百分之百固含量喷涂。水性漆虽然在国内家具漆市场中的占有率还很低，但其安全性、环保性是未来家具漆发展的趋势，随着技术的不断发展水性家具漆的市场占有率将会越来越高。
现有的家具表面的抗菌涂料通常喷涂在木材表面之后，抗菌的效果不好，容易导致各种细菌微生物侵蚀木材表面，从而导致各种木质家具的使用寿命不长，且影响其正常使用，同时现有的抗菌涂料一般无法实现快速固化，在木材表面喷涂完毕后，涂料无法实现快速干燥，需要等待较长一段时间，影响了家具表面喷涂的工作效率。鉴于此，我们提出一种家具表面抗菌的涂装配方及加工工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种家具表面抗菌的涂装配方及加工工艺，以解决上述技术背景中的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种家具表面抗菌的涂装配方，所述抗菌涂装配方含有包括以下重量份的组分：水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物40～50份、乳化剂1～3份、速干剂2～6份、光引发剂2～10份、丁醇2～4份、有机抗菌剂3～6份、助剂0.4～1份、无机抗菌剂4～8份、二异氰酸酯0.8～1.6份、三缩丙二醇二丙烯酸酯6～15份和水15～35份。
作为本发明进一步方案：所述抗菌涂装配方含有包括以下重量份的组分：水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物45份、乳化剂2.5份、速干剂4份、光引发剂6份、丁醇2份、有机抗菌剂4份、无机抗菌剂6份、中间剂1份、活性稀释剂8份和水20份。
作为本发明进一步方案：所述乳化剂具体为烷基醚硫氰酸钾和脂肪醇硫氰酸钾按1:1.5的比例混合而成。
作为本发明进一步方案：所述速干剂具体为浓度为0.1%～0.3%的三乙基胺与0.1%～0.3%二丁基二月桂酸锡按1:1比例添加形成的混合物。
作为本发明进一步方案：所述光引发剂为Darocuer2959或Irgacure184。
作为本发明进一步方案：所述有机抗菌剂为季铵化生物碳抗菌剂。
作为本发明进一步方案：所述无机抗菌剂为银离子和二氧化钛光催化型杀菌剂。
作为本发明进一步方案：所述助剂具体为消光剂、消泡剂与表面湿润剂按5:2:3的比例混合而成。
一种家具表面抗菌的涂装配方的加工工艺，包括以下步骤：
（1）涂料基料的制作：将上述重量份的水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物投入水中，并同时添加乳化剂，充分搅拌5～10min，使得水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物分散入水中并在乳化剂的作用下，形成乳液状的涂料基料；
（2）涂膜成型溶液的制作：将光引发剂与成型溶液中充分混合并搅拌10～15min，使得光引发剂在成型溶液中形成胶体，在将胶体状的光引发剂搅拌5min加入到涂料基料中，而后以二异氰酸酯作为接入光引发剂的中间物，充分搅拌5min形成涂膜成型溶液；
（3）抗菌成分的添加：将涂膜成型溶液放入密封罐内，并往密封罐内依次调加无机抗菌剂、有机抗菌剂与三缩丙二醇二丙烯酸酯，对密封罐内加温与加压并充分搅拌10min，搅拌完毕后静置30min冷却后，形成抗菌溶液；
（4）最终涂装配方原料的成型：往抗菌溶液内依次调加丁醇、助剂与速干剂，充分搅拌并进行除水处理，最终形成抗菌涂料。
作为本发明进一步方案：所述密封罐内的温度为40～60︒C，压力为130KPa。
有益效果：
1.本发明内采用无机抗菌剂与有机抗菌剂同时添加到涂装配方内，同时结合了无机抗菌剂与有机抗菌剂的特点，具有高效、广谱、稳定的特点，无机抗菌剂具有杀菌效率高、不产生抗药性、抗菌广谱等优势，无机抗菌剂主要通过破坏细菌的细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，来实现抑菌灭菌的效果，而有机抗菌剂的主要作用机理是通过和微生物细胞膜表面阴离子结合逐渐进入细胞，或与细胞表面的巯基等集团反应，破坏蛋白质和细胞膜的合成系统，抑制微生物的繁殖，能够使得通过该涂装配方生产出来的涂装原料的抗菌效果更好。
2.本发明中还添加了速干剂，当涂装原料喷涂在家具表面时，速干剂能够迅速的使得涂装原料附着在家具的表面，同时在常温下实现快速的干燥，同时本发明引入了光引发剂，在涂装原料在喷涂在家具表面后，能够迅速干燥并在家具表面形成一层薄膜，且薄膜不易受损同时薄膜粘连在家具表面，能够进行长期的杀菌过程，使得杀菌效果好的同时又能够进行持久杀菌。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
本发明提供如下技术方案：
实施例1
取水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物4500g，将其他各种原材料按重量份比例称重：乳化剂250g、速干剂400g、光引发剂600g、丁醇200g、有机抗菌剂400g、无机抗菌剂600g、中间剂100g、活性稀释剂800g、水2000g备用；将上述重量份的水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物投入水中，并同时添加乳化剂，充分搅拌5～10min，使得水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物分散入水中并在乳化剂的作用下，形成乳液状的涂料基料；涂膜成型溶液的制作：将光引发剂与成型溶液中充分混合并搅拌10～15min，使得光引发剂在成型溶液中形成胶体，在将胶体状的光引发剂搅拌5min加入到涂料基料中，通过添加光引发剂，能够使得在涂装原料在喷涂在家具表面后，能够迅速干燥并在家具表面形成一层薄膜，且薄膜不易受损同时薄膜粘连在家具表面，能够进行长期的杀菌过程，使得杀菌效果好的同时又能够进行持久杀菌，而后以二异氰酸酯作为接入光引发剂的中间物，充分搅拌5min形成涂膜成型溶液；抗菌成分的添加：将涂膜成型溶液放入密封罐内，并往密封罐内依次调加无机抗菌剂、有机抗菌剂与三缩丙二醇二丙烯酸酯，对密封罐内加温与加压并充分搅拌10min，搅拌完毕后静置30min冷却后，形成抗菌溶液，无机抗菌剂主要通过破坏细菌的细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，来实现抑菌灭菌的效果，而有机抗菌剂的主要作用机理是通过和微生物细胞膜表面阴离子结合逐渐进入细胞，破坏蛋白质和细胞膜的合成系统，抑制微生物的繁殖；最终涂装配方原料的成型；往抗菌溶液内依次调加丁醇、助剂与速干剂，充分搅拌并进行除水处理，最终形成抗菌涂料，取一块普通的木质家具板，对家具板进行高温杀菌处理，杀菌之后将家具板打湿，在家具板上接种大肠杆菌与金黄色葡萄球菌株群，放置于恒温环境下培养1天，之后取出培养完毕后的家具板，将家具板表面上喷涂上抗菌涂装原料，静置10min，此时用手触摸家具板表面，未完全干燥，静置30min后，家具板表面完全干燥完毕，将干燥完毕后的家具板送入实验室，对其进行抗菌性检测(按HG/T 3950-2007抗菌涂料测试标准进行测试)，通过实验得知，经过24h后，经过该配方生产出的抗菌涂装原料对大肠杆菌的抗菌率达98.56%，对金黄色葡萄球菌的抗菌率达98.88%，经过36h后，对大肠杆菌的抗菌率上升到99.20%，对金黄色葡萄球菌的抗菌率上升到99.28%。
实施例2
取水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物4500g，将其他各种原材料按重量份比例称重：乳化剂250g、光引发剂600g、丁醇200g、有机抗菌剂400g、无机抗菌剂600g、中间剂100g、活性稀释剂800g、水2000g备用；将上述重量份的水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物投入水中，并同时添加乳化剂，充分搅拌5～10min，使得水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物分散入水中并在乳化剂的作用下，形成乳液状的涂料基料；涂膜成型溶液的制作：将光引发剂与成型溶液中充分混合并搅拌10～15min，使得光引发剂在成型溶液中形成胶体，在将胶体状的光引发剂搅拌5min加入到涂料基料中，而后以二异氰酸酯作为接入光引发剂的中间物，充分搅拌5min形成涂膜成型溶液；抗菌成分的添加：将涂膜成型溶液放入密封罐内，并往密封罐内依次调加无机抗菌剂、有机抗菌剂与三缩丙二醇二丙烯酸酯，对密封罐内加温与加压并充分搅拌10min，搅拌完毕后静置30min冷却后，形成抗菌溶液；最终涂装配方原料的成型：往抗菌溶液内依次调加丁醇、助剂，充分搅拌并进行除水处理，最终形成抗菌涂料，取一块普通的木质家具板，对家具板进行高温杀菌处理，杀菌之后将家具板打湿，在家具板上接种大肠杆菌与金黄色葡萄球菌株群，放置于恒温环境下培养1天，之后取出培养完毕后的家具板，将家具板表面上喷涂上抗菌涂装原料，静置10min，此时用手触摸家具板表面，家具板表面干燥固化小部分完成，大部分仍处于潮湿状态，静置30min后，家具板表面干燥固化大部分完成，小部分仍处于潮湿状态，静置60min后，家具板表面干燥固化全部完成。
实施例3
取水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物4500g，将其他各种原材料按重量份比例称重：乳化剂250g、光引发剂600g、丁醇200g、有机抗菌剂400g、中间剂100g、活性稀释剂800g、水2000g备用；将上述重量份的水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物投入水中，并同时添加乳化剂，充分搅拌5～10min，使得水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物分散入水中并在乳化剂的作用下，形成乳液状的涂料基料；涂膜成型溶液的制作：将光引发剂与成型溶液中充分混合并搅拌10～15min，使得光引发剂在成型溶液中形成胶体，在将胶体状的光引发剂搅拌5min加入到涂料基料中，而后以二异氰酸酯作为接入光引发剂的中间物，充分搅拌5min形成涂膜成型溶液；抗菌成分的添加：将涂膜成型溶液放入密封罐内，并往密封罐内依次调加有机抗菌剂与三缩丙二醇二丙烯酸酯，对密封罐内加温与加压并充分搅拌10min，搅拌完毕后静置30min冷却后，形成抗菌溶液；最终涂装配方原料的成型：往抗菌溶液内依次调加丁醇、助剂，充分搅拌并进行除水处理，最终形成抗菌涂料，取一块普通的木质家具板，对家具板进行高温杀菌处理，杀菌之后将家具板打湿，在家具板上接种大肠杆菌与金黄色葡萄球菌株群，放置于恒温环境下培养1天，之后取出培养完毕后的家具板，将家具板表面上喷涂上抗菌涂装原料，静置10min，对其进行抗菌性检测(按HG/T 3950-2007抗菌涂料测试标准进行测试)，通过实验得知，经过24h后，经过该配方生产出的抗菌涂装原料对大肠杆菌的抗菌率达95.31%，对金黄色葡萄球菌的抗菌率达96.03%，经过36h后，对大肠杆菌的抗菌率上升到96.87%，对金黄色葡萄球菌的抗菌率上升到96.61%。
实施例4
取水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物4500g，将其他各种原材料按重量份比例称重：乳化剂250g、光引发剂600g、丁醇200g、无机抗菌剂600g、中间剂100g、活性稀释剂800g、水2000g备用；将上述重量份的水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物投入水中，并同时添加乳化剂，充分搅拌5～10min，使得水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物分散入水中并在乳化剂的作用下，形成乳液状的涂料基料；涂膜成型溶液的制作：将光引发剂与成型溶液中充分混合并搅拌10～15min，使得光引发剂在成型溶液中形成胶体，在将胶体状的光引发剂搅拌5min加入到涂料基料中，而后以二异氰酸酯作为接入光引发剂的中间物，充分搅拌5min形成涂膜成型溶液；抗菌成分的添加：将涂膜成型溶液放入密封罐内，并往密封罐内依次调加无机抗菌剂与三缩丙二醇二丙烯酸酯，对密封罐内加温与加压并充分搅拌10min，搅拌完毕后静置30min冷却后，形成抗菌溶液；最终涂装配方原料的成型：往抗菌溶液内依次调加丁醇、助剂，充分搅拌并进行除水处理，最终形成抗菌涂料，取一块普通的木质家具板，对家具板进行高温杀菌处理，杀菌之后将家具板打湿，在家具板上接种大肠杆菌与金黄色葡萄球菌株群，放置于恒温环境下培养1天，之后取出培养完毕后的家具板，将家具板表面上喷涂上抗菌涂装原料，静置10min，对其进行抗菌性检测(按HG/T 3950-2007抗菌涂料测试标准进行测试)，通过实验得知，经过24h后，经过该配方生产出的抗菌涂装原料对大肠杆菌的抗菌率达97.26%，对金黄色葡萄球菌的抗菌率达97.36%，经过36h后，对大肠杆菌的抗菌率上升到97.86%，对金黄色葡萄球菌的抗菌率上升到97.82%。
实验一：采取本方案中的抗菌涂装配方加工出的抗菌涂装原料进行实现，实验条件为常温常压，数据如下：
实验静置时间 对照组 实验组一（实施例1） 实验组二（实施例2）
10min 家具板表面无仍何变化，处于潮湿状态 家具板表面干燥固化大部分完成，小部分仍处于潮湿状态 家具板表面干燥固化小部分完成，大部分仍处于潮湿状态
30min 家具板表面开始干燥固化，仍处于潮湿状态 家具板表面干燥固化全部完成 家具板表面干燥固化大部分完成，小部分仍处于潮湿状态
60min 家具板表面干燥固化大部分完成，小部分仍处于潮湿状态 家具板表面干燥固化全部完成 家具板表面干燥固化全部完成
90min 家具板表面干燥固化全部完成 家具板表面干燥固化全部完成 家具板表面干燥固化全部完成
实验二：采取本方案中的抗菌涂装配方加工出的抗菌涂装原料进行实现，实验条件为常温常压，数据如下：
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经过实验一能够表明，本发明中添加了速干剂，使得本发明能够在常温下迅速干燥并在表面形成一层薄膜，且干燥时间约为10～30min；
经过实验二能够表明，本发明同时添加有机抗菌剂与无菌抗菌剂，在实验24h后，对大肠杆菌达到了98.56%的抗菌率，对金黄色葡萄球菌达到了99.20%的抗菌率，在实验36h后，对大肠杆菌达到了99.20 %的抗菌率，对金黄色葡萄球菌达到了99.28%的抗菌率，通过实验二也能表明，无机抗菌剂对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抗菌效果优于有机抗菌剂对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抗菌效果，不难看出，从实验二中的数据来看，本发明生产出的抗菌涂装原料卡抗菌持续时间长，且抗菌效果好。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种家具表面抗菌的涂装配方，其特征在于，所述抗菌涂装配方含有包括以下重量份的组分：水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物40～50份、乳化剂1～3份、速干剂2～6份、光引发剂2～10份、丁醇2～4份、有机抗菌剂3～6份、助剂0.4～1份、无机抗菌剂4～8份、二异氰酸酯0.8～1.6份、三缩丙二醇二丙烯酸酯6～15份和水15～35份。
2.根据权利要求1所述的一种家具表面抗菌的涂装配方，其特征在于：所述抗菌涂装配方含有包括以下重量份的组分：水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物45份、乳化剂2.5份、速干剂4份、光引发剂6份、丁醇2份、有机抗菌剂4份、无机抗菌剂6份、中间剂1份、活性稀释剂8份和水20份。
3.根据权利要求1所述的一种家具表面抗菌的涂装配方，其特征在于：所述乳化剂具体为烷基醚硫氰酸钾和脂肪醇硫氰酸钾按1:1.5的比例混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种家具表面抗菌的涂装配方，其特征在于：所述速干剂具体为浓度为0.1％～0.3％的三乙基胺与0.1％～0.3％二丁基二月桂酸锡按1:1比例添加形成的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种家具表面抗菌的涂装配方，其特征在于：所述光引发剂为Darocuer2959或Irgacure184。
6.根据权利要求1所述的一种家具表面抗菌的涂装配方，其特征在于：所述有机抗菌剂为季铵化生物碳抗菌剂。
7.根据权利要求1所述的一种家具表面抗菌的涂装配方，其特征在于：所述无机抗菌剂为银离子和二氧化钛光催化型杀菌剂。
8.根据权利要求1所述的一种家具表面抗菌的涂装配方，其特征在于：所述助剂具体为消光剂、消泡剂与表面湿润剂按5:2:3的比例混合而成。
9.一种家具表面抗菌的涂装配方的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)涂料基料的制作：将上述重量份的水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物投入水中，并同时添加乳化剂，充分搅拌5～10min，使得水基氨基甲酸丙烯酸脂齐聚物分散入水中并在乳化剂的作用下，形成乳液状的涂料基料；
(2)涂膜成型溶液的制作：将光引发剂与成型溶液中充分混合并搅拌10～15min，使得光引发剂在成型溶液中形成胶体，在将胶体状的光引发剂搅拌5min加入到涂料基料中，而后以二异氰酸酯作为接入光引发剂的中间物，充分搅拌5min形成涂膜成型溶液；
(3)抗菌成分的添加：将涂膜成型溶液放入密封罐内，并往密封罐内依次调加无机抗菌剂、有机抗菌剂与三缩丙二醇二丙烯酸酯，对密封罐内加温与加压并充分搅拌10min，搅拌完毕后静置30min冷却后，形成抗菌溶液；
(4)最终涂装配方原料的成型：往抗菌溶液内依次调加丁醇、助剂与速干剂，充分搅拌并进行除水处理，最终形成抗菌涂料。
10.根据权利要求9所述的一种家具表面抗菌的涂装配方的加工工艺，其特征在于：所述密封罐内的温度为40～60□C，压力为130KPa。
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