CN113417168A - 一种具有银离子自动除菌纸功能的纸及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有银离子自动除菌纸功能的纸及其制造方法，包括纤维材料、铜银离子以及混合剂，铜银离子附着于纤维料上，且在纤维料中均匀分布；所述铜银离子的直径为0.126纳米至0.165纳米。通过铜银离子发生装置将铜银离子溶液直接与纸浆、涂料及胶料相互混合，使铜银离子或含铜银元素的分子均匀地分布于纤维料之间及纸张表面，其直径远远小于纳米银的直径大小，从而使纸制品的抗菌效果更佳。其中，铜银的杀菌效率和其表面积有关，通过增大比表面积，可以提高铜银离子的释放量，使杀菌能力获得质的飞跃，现有的纳米铜银或微米铜银其本质为由多个银单质，其杀菌效果不如铜银单质，可以有效避免重金属铜银在人体的堆积。其中具有铜银离子杀菌功能的圣经纸、吸管纸、吸管包装纸、硅油纸、书写纸、装饰纸、打字纸、复印纸、包装纸等接触性纸张。

Description

一种具有银离子自动除菌纸功能的纸及其制造方法
技术领域
本发明涉及制纸领域，特别涉及一种具有银离子自动除菌纸功能的纸及其制造方法。
背景技术
纳米铜银(Nano CopperSilver)就是将粒径做到纳米级的金属银单质。纳米铜银粒径大多在25纳米左右，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性。用纳米铜银和精梳棉纤维制成的棉袜，具备很好的抗菌防臭的效果。纳米（nm）是继微米之后的目前最小的一种计量单位，1纳米为百万分之一毫米，即毫微米，也就是十亿分之一米。纳米银，是利用前沿纳米技术将银纳米化，纳米技术出现，使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃。纳米银就是直径小于100纳米的金属银单质，一般在20~50纳米。纳米银是以原子结构组成的铜银粒子，而不是银离子。纳米铜银不带电荷，是固体粉末。是通过物理化学方法将金属银单质加工成颗粒直径小于100纳米的金属银单质。纳米银为黑色粉末，其制品是将纳米银以不同方式混入到介质或基质中。纳米银溶液是纳米银的悬浊液，随浓度不同颜色也变化，随着浓度的增加颜色也逐步加深，从黄色至深红色。而液体中有颗粒，质地粗糙。现有的具有银离子的纸制品一般采用纳米银（一般直径为20纳米）或者采用具有介质银与纸纤维相互混合，实现纸制品的杀菌作用。例如专利CN101349031 B，其采用纳米载银离子抗菌剂与粒子基层相互配合从而实现抗菌纸的作用。
在长时间使用纳米银的情况下，其颗粒较大有可能堆积于体内，对于人体也是有一定的危害的。同时，纳米银主要通过游离的银离子实现杀菌的效果，使用纳米银对于某些未游离的纳米载银离子抗菌剂而言，是较大的浪费。在铜银离子的杀菌效果中，其外表面与外界接触面积越大，其杀菌效果越好，纳米银的直径相当于由多个含银分子组成的离子构成，其实际杀菌作用主要依靠含铜银离子的外表面，其内部发生的作用较小，极大浪费了金属银。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种具有铜银离子杀菌功能的纸及其制造方法，旨在使铜、银以离子状态、原子状态或分子状态分布于纸制品的纤维料之间，且其直径小于纳米银，可以提高铜银离子的抗菌效果，同时也可以减少在制作抗菌纸过程中，金属银的浪费。
为实现上述目的，本发明提出一种具有铜银离子杀菌功能的纸，其特征性在于，包括纤维料、铜、银离子以及混合剂，所述铜、银离子附着于纤维料上，且沿纤维料的长度单位均匀分布；所述铜、银离子的直径为0.126纳米至0.165纳米。
一种具有银离子自动除菌纸功能的纸，包括：
S1:通过纸制品加工装置对纸浆进行初步加工；
S2:通过银离子发生器电离出银离子并生成银离子溶液，将银离子溶液输送至纸制品加工装置，纸制品加工装置铜将银离子溶液与纸浆相互混合，并使铜银离子均匀分布于纸浆，使铜银离子分布于纤维料之间；
S3:通过烘干装置将纸浆成型为相应的形状，再烘干制成权利要求1所述具有银离子自动除菌纸功能的纸。
优选地，S1所述的纸制品加工装置为搅拌装置，所述搅拌装置包括容器以及搅拌辊，所述纸浆放置于容器内，所述搅拌辊用于将纸浆朝相应方向搅拌；所述铜银离子发生器设置于容器或设置于容器的一侧。
优选地，所述搅拌装置对纸浆与银离子溶液相互混合时，铜银离子对纸浆中进行灭菌并分布于纤维料之间。
优选地，所述烘干装置设有筛网，所述筛网用于成型相应的纸制品。
优选地，S3所述的筛网还连接有回收装置，所述回收装置通过相应的容器将纸浆烘干以及滤除的水体进行循环回收，并与纸制品装置的容器相连接。
优选地，当所述银离子发生器位于容器一侧时，铜银离子发生器电离的银离子直接游离于容器内，并通过搅拌辊与纸浆相互混合；
优选地，当银离子发生器设置于容器一侧时，所述银离子溶液通过相应的管道输送至容器内，再通过搅拌辊与纸浆相互混合。
优选地，S1所述的纸制品加工装置为涂布装置，所述涂布装置与银离子发生器相连接，所述涂布装置设置于S3相邻的位置，通过涂布装置将铜银离子溶液均匀涂覆于待烘干纸浆的表面。
优选地，所述涂布装置通过喷雾方式或涂刷方式浸渍方式将铜银离子溶液涂覆于待烘干纸张的表面。
本发明技术方案通过铜银离子发生将将铜银离子溶液直接与浆料相互混合，使铜银原子、铜银离子或含铜银元素的分子均匀地分布于纤维料之间，且其直径远远小于纳米银的直径大小，从而使纸制品的抗菌效果更佳。其中，铜、银的杀菌效率和其表面积有关，通过增大表面积，可以提高铜银离子的释放量，使杀菌能力获得质的飞跃，现有的纳米银或微米银其本质为由多个银单质（几十个银原子堆积组成），其杀菌效果不如银单质（即单一的铜银原子、铜、银离子或银分子），可以有效避免重金属银在人体的堆积。其中具有银离子杀菌功能的纸，可以为装饰纸、食品包装纸、纸巾、过滤纸、书写纸等。
附图说明
图1为纸制品加工装置第一实施例示意图；
图2为纸制品加工装置第二实施例示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，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的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种具有银离子自动除菌纸功能的纸，其特征性在于，包括纤维料、涂料、胶料、银离子以及混合剂，所述银离子附着于纤维料上，且沿纤维料的长度单位均匀分布；所述银离子的直径为0.126纳米至0.165纳米。
其中，银离子是银原子失去一个或一个以上电子形成的带正电荷的阳离子，如Ag+、Ag2+ 、Ag3+等。通常以水溶液形式存在，银离子具有氧化作用，在日常生活中常用于杀菌消毒等。银离子为携带正电荷的阳离子，经化学反应发生电子转移形成，通常以水溶液形式存在。其溶液无色透明，无任何固体颗粒。银离子随价位不同氧化性也不同 ，+2价与+3价的银离子具有很强的氧化性，Ag+的氧化还原电位为（+0.798V，25 ℃），而Ag2+具有更高的氧化还原电位（1.987V，25 ℃）。高价银离子有效性是金属银或银盐的300到17000倍。由于高价态银离子还原势极高，所以也称活性银离子。
通过银离子发生将将银离子溶液直接与纸浆相互混合，使铜银原子、铜银离子或含银元素的分子均匀地分布于纤维料之间，且其直径远远小于纳米银的直径大小，从而使纸制品的抗菌效果更佳。其中，银的杀菌效率和其表面积有关，通过增大表面积，可以提高银离子的释放量，使杀菌能力获得质的飞跃，现有的纳米银或微米银其本质为由多个银单质（几十个银原子堆积组成），其杀菌效果不如银单质（即单一的银原子、银离子或银分子），可以有效避免重金属银在人体的堆积。其中具有银离子杀菌功能的纸，可以为吸管纸、食品包装纸（淋膜、覆膜、硅油纸等表面加工纸张）、纸巾、过滤纸、书写纸等。
其中银离子为活性较强的金属，其不断在银离子以及银原子之间相互转换，从而实现其抗菌的效果。
如图1至图2所示，一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，包括：
S1:通过纸制品加工装置对纸浆进行初步加工；
S2:通过铜银离子发生器电离出铜银离子并生成银离子溶液，将铜银离子溶液输送至纸制品加工装置，纸制品加工装置将银离子溶液与纸浆相互混合，并使铜银离子均匀分布于纸浆，使铜银离子分布于纤维料之间；
S3:通过烘干装置将纸浆成型为相应的形状，再烘干制成上述具有银离子自动除菌纸功能的纸。
通过铜银离子发生器生成铜银离子溶液，在此过程中银单质以离子状态游离，通过将铜银离子溶液输送至纸制品加工装置，通过铜银离子溶液与纸浆相互混合，从而以铜、银单质（铜银原子、铜银离子以及含铜银分子相互转换）分布于纸张纤维及表面涂料之间，提高了纸制品的抗菌效果，同时也减少了金属银的浪费。
在本发明实施例中，S1所述的纸制品加工装置为搅拌装置，所述搅拌装置包括容器以及搅拌辊，所述纸浆放置于容器内，所述搅拌辊用于将纸浆朝相应方向搅拌；所述银离子发生器设置于容器或设置于容器的一侧，将银离子溶液直接与纸浆混合，从而将单质银分布更均匀，应当说明的是，银离子溶液的浓度与容器之间可根据具体的产品进行调整。
在本发明第一实施例中，所述搅拌装置对纸浆与铜银离子溶液相互混合时，铜银离子对纸浆中进行灭菌并分布于纤维料之间，在纸浆制成纸制品时，需要对纸浆进行杀菌以达到相关的卫生标准，通过铜银离子溶液的设置可以有效减少杀菌剂的使用，或者不使用杀菌剂，即可达到灭菌的效果，减少了对水体的污染，同时烘干后滤出的水体可以循环使用，有效减少了对环境的污染。
在本发明实施例中，所述烘干装置设有筛网，所述筛网用于成型相应的纸制品，即采用现有的筛网将纸浆成型为相应的纸制品，其中烘干装置为现有技术在此不一一赘述。
在本发明实施例中，S3所述的筛网还连接有回收装置，所述回收装置通过相应的容器将纸浆烘干以及滤除的水体进行循环回收，并与纸制品装置的容器相连接，通过相关的回收装置将烘干后的水体进行回收利用，避免金属银的浪费，其中回收装置可直接将银直接回收利用，或者将含银的纸浆水输送至容器内循环使用。
在本发明第一实施例中，当所述铜银离子发生器位于容器一侧时，铜银离子发生器电离的铜银离子直接游离于容器内，并通过搅拌辊与纸浆相互混合；可以根据实际的需求设置铜银离子发生器的位置，从而控制银离子与纸浆之间的相对浓度。
在本发明第二实施例中，当铜银离子发生器设置于容器一侧时，所述铜银离子溶液通过相应的管道输送至容器内，再通过搅拌辊与纸浆相互混合，通过将铜银离子发生器设置于容器一侧时，可以根据实际的需求调整铜银离子与纸浆之间的相对浓度，且调节精度更精确。
在本发明实施例中，S1所述的纸制品加工装置为涂布装置，所述涂布装置与铜银离子发生器相连接，所述涂布装置设置于S3相邻的位置，通过涂布装置将银离子溶液均匀涂覆于待烘干纸浆的表面，通过涂布装置将铜银离子溶液涂覆于待烘干纸浆的表面，可以进一步减少金属银的浪费，即使用较小分量的银即可使纸制品达到抗菌的效果。
在本发明实施例中，所述涂布装置通过喷雾方式或涂布方式或浸渍方式将铜银离子溶液涂覆于待烘干纸叶表面，当然涂布装置也可以采用现有的技术也可以达到相同的技术效果，在此不一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有银离子自动除菌纸功能的纸，其特征性在于，包括植物纤维、矿物纤维、化学纤维材料、铜银离子以及混合剂，所述铜银离子附着于纤维材料上，且沿纤维料表面均匀分布；所述铜银离子的直径为0.126纳米至0.165纳米。
2.一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，其特征在于，包括：
S1:通过在造纸及纸制品加工过程中用一种特殊技术方法将铜银离子均匀的加入产品中；
S2:通过铜银离子发生器电离出铜银离子并生成铜银离子溶液，将铜银离子溶液输送至造纸及纸制品加工装置，造纸及纸制品加工装置将铜银离子溶液与纸叶相互结合，并使铜银离子均匀分布于纸叶；
S3:制成权利要求1所述具有银离子自动除菌纸功能的纸。
3.如权利要求2所述的一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，其特征在于：S1所述的在造纸及纸制品加过程中通过特殊装置；所述铜银离子发生器设置于容器或设置于容器的一侧。
4.如权利要求3所述的一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，其特征在于：搅拌装置对纸浆与铜银离子溶液相互混合时，铜银离子对纸浆中进行灭菌并分布于纤维料之间。
5.如权利要求2所述的一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，其特征在于：烘干装置设有筛网，所述筛网用于成型相应的纸制品。
6.如权利要求5所述的一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，其特征在于：S3所述的筛网还连接有回收装置，所述回收装置通过相应的容器将纸浆烘干以及滤除的水体进行循环回收，并与纸制品装置的容器相连接。
7.如权利要求3所述的一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，其特征在于：当所述银离子发生器位于容器一侧时，铜银离子发生器电离的铜银离子直接游离于容器内，并通过搅拌器与浆料相互混合。
8.如权利要求3所述的一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，其特征在于：当铜银离子发生器设置于容器一侧时，所述铜银离子溶液通过相应的管道输送至容器内，再通过搅拌辊与纸浆相互混合。
9.如权利要求2所述的一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，其特征在于：S1所述的纸制品加工装置为涂布及浸胶装置，所述涂布及浸胶装置与铜银离子发生器相连接，所述涂布及浸胶装置设置于S3相邻的位置，通过涂布及浸胶装置将铜银离子溶液均匀涂覆于待烘干纸张的表面。
10.如权利要求9所述的一种具有银离子自动除菌纸功能的纸的制造方法，其特征在于：所述涂布装置通过喷雾方式或涂刷方式及浸渍方式将铜银离子溶液涂覆于待烘干纸张表面。
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