CN114318948A - 一种抗菌浸渍纸及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抗菌浸渍纸及其制备方法与应用，该方法通过提供三聚氰胺甲醛树脂胶与纳米镁基活性因子抗菌材料的抗菌混合胶，对纸本体进行抗菌浸渍；其中，所述纳米镁基活性因子抗菌材料与所述三聚氰胺甲醛树脂胶的质量百分比为0.5‑1％；在120‑150℃下烘干并冷却，得到所述抗菌浸渍纸。所制备的抗菌浸渍纸经过含有纳米镁基活性因子抗菌材料的三聚氰胺甲醛树脂浸渍胶的浸渍，纳米镁基活性因子抗菌材料掺量少且均匀，成本低，抗菌效果优异，且不影响纸的性能。
Description
技术领域
本发明涉及家装材料技术领域，尤其涉及一种抗菌浸渍纸及其制备方法与应用。
背景技术
室内家具及装饰材料是室内环境中影响人体健康的细菌等微生物的主要传播媒介，其公用部件还极易引起交叉感染。一些对环境清洁、无菌或少菌要求比较高的场所(如幼儿园，医院等)，其家具及室内墙板、地板、木门等装饰装修材料通常需考虑抗菌功能。
抗菌剂主要包括天然抗菌剂、有机抗菌剂、金属离子抗菌剂和纳米抗菌材料，如壳聚糖、山葵、三氯卡班、吡啶硫酮锌，氧化锌，氧化铜、二氧化钛、银纳米粒子等。早期抗菌型装饰纸主要采用有机抗菌剂，且主要是防霉菌，但是这些有机抗菌剂存在对人体毒害比较大、有效期短等缺陷。近年来，无机抗菌剂逐渐被开发，应用较多的为纳米银离子无机复合抗菌剂和纳米氧化锌，但是银离子抗菌剂容易被氧化变色，影响产品原有的色泽和亮度，且其抗菌性能降低。纳米氧化镁具有持久和广谱的抗菌活性，可以克服银系抗菌材料的成本高、易变色、稳定性差、生物毒性等问题，也可以弥补光催化抗菌材料抗菌效率低和对紫外光依赖的不足，是一种安全无毒、环境友好、有着巨大应用潜力的抗菌材料。目前氧化镁主要用于抗菌涂料来使用，但存在涂覆不均匀，抗菌能力差等缺点。
鉴于此，有必要提供一种抗菌浸渍纸及其制备方法，以解决或至少缓解上述技术缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种抗菌浸渍纸及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种抗菌浸渍纸的制备方法，包括：
S1，提供一纸本体；
S2，提供三聚氰胺甲醛树脂胶与纳米镁基活性因子抗菌材料的抗菌混合胶，对所述纸本体进行抗菌浸渍；其中，所述纳米镁基活性因子抗菌材料与所述三聚氰胺甲醛树脂胶的质量百分比为0.5-1％；
S3，在120-150℃下烘干并冷却，得到所述抗菌浸渍纸。
进一步地，在所述步骤S2之前还包括步骤S12：提供三聚氰胺甲醛树脂和脲醛树脂混合胶，对所述纸本体进行一次浸渍，而后在110-135℃下进行干燥。
进一步地，所述一次浸渍和所述抗菌浸渍均采用胶辊涂胶，其中，通过速率为25-30m/min。
进一步地，所述纳米镁基活性因子抗菌材料为活性改性的纳米镁基活性因子抗菌材料。
进一步地，所述纳米镁基活性因子抗菌材料的制备方法包括步骤：
S10，提供重镁水溶液；
S20，在所述重镁水溶液中加入活性改性剂和分散剂，得混合溶液；
S30，将所述混合溶液进行雾化并闪蒸干燥后得到复合粉体材料；
S40，对所述复合粉体材料进行煅烧，并对煅烧后的产物研磨得到所述纳米镁基活性因子抗菌材料。
进一步地，所述活性改性剂为硝酸铝、硝酸钙、硝酸镧、硝酸铈、醋酸铈、醋酸镧中的一种或多种；
所述活性改性剂的添加量为所述重镁水溶液质量份数的0.5-5％；
所述分散剂为聚丙烯酰胺、纤维素衍生物、硅酸钠中的一种或多种；所述分散剂的添加量为所述重镁水溶液质量份数的0.1-2％；
所述重镁水中的碳酸氢镁浓度为20-60g/L。
进一步地，所述步骤S40中的煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为1-3h。
进一步地，所述纳米镁基活性因子抗菌材料粒径小于50纳米。
本发明还提供一种抗菌浸渍纸，采用如上述任一项所述制备方法制备。
本发明还提供一种根据上述任一项所述制备方法制备的抗菌浸渍纸作为装饰纸或者胶膜纸的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种抗菌浸渍纸及其制备方法与应用，该方法通过提供三聚氰胺甲醛树脂胶与纳米镁基活性因子抗菌材料的抗菌混合胶，对纸本体进行抗菌浸渍；其中，所述纳米镁基活性因子抗菌材料与所述三聚氰胺甲醛树脂胶的质量百分比为0.5-1％；在120-150℃下烘干并冷却，得到所述抗菌浸渍纸。所制备的抗菌浸渍纸经过含有纳米镁基活性因子抗菌材料的三聚氰胺甲醛树脂浸渍胶的浸渍，纳米镁基活性因子抗菌材料掺量少且均匀，成本低，抗菌效果优异，且不影响纸的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为实施例4中抗菌浸渍纸的表面放大图；
图2为实施例4中纳米镁基活性因子抗菌材料放大10000的SEM图；
图3为实施例5中市售纳米氧化镁放大10000的SEM图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
本发明各个实施方式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。
本发明提供一种抗菌浸渍纸的制备方法，包括；
S1，提供一纸本体；
S2，提供三聚氰胺甲醛树脂胶与纳米镁基活性因子抗菌材料的抗菌混合胶，对所述纸本体进行抗菌浸渍；其中，所述纳米镁基活性因子抗菌材料与所述三聚氰胺甲醛树脂胶的质量百分比为0.5-1％；
S3，在120-150℃下烘干并冷却，得到所述抗菌浸渍纸。
本实施方式中，所制备的抗菌浸渍纸经过含有纳米镁基活性因子抗菌材料的三聚氰胺甲醛树脂浸渍胶的浸渍，纳米镁基活性因子抗菌材料掺量少且均匀，成本低，抗菌效果优异，且不影响纸的性能。
进一步的，在所述步骤S2之前还包括步骤S12：提供三聚氰胺甲醛树脂和脲醛树脂混合胶，对所述纸本体进行一次浸渍，而后在110-135℃下进行干燥。
进一步的，所述一次浸渍和所述抗菌浸渍均采用胶辊涂胶，其中，通过速率为25-30m/min。
进一步的，所述纳米镁基活性因子抗菌材料为活性改性的纳米镁基抗菌材料。
进一步的，所述纳米镁基活性因子抗菌材料的制备方法包括步骤：
S10，提供重镁水溶液；
S20，在所述重镁水溶液中加入活性改性剂和分散剂，得混合溶液；
S30，将所述混合溶液进行雾化并闪蒸干燥后得到复合粉体材料；
S40，对所述复合粉体材料进行煅烧，并对煅烧后的产物研磨得到所述纳米镁基活性因子抗菌材料。
进一步的，所述活性改性剂为硝酸铝、硝酸钙、硝酸镧、硝酸铈、醋酸铈、醋酸镧中的一种或多种；所述活性改性剂在所述重镁水溶液中的添加量为0.5-5％(质量比)；所述分散剂为聚丙烯酰胺、纤维素衍生物、硅酸钠中的一种或多种；所述分散剂在所述重镁水溶液中的添加量为0.1-2％(质量比)；所述重镁水中的碳酸氢镁浓度为20-60g/L。
其中，活性改性剂主要作用是掺杂进入到氧化镁晶体中改变其内部结构，增加其晶体缺陷，或者形成多组分材料协同抗菌，从而提高其抗菌性能；加入分散剂主要是用于使活性改性剂均匀分布且与镁基材料充分接触，促进纳米氧化镁均匀改性。
进一步的，所述步骤S40中的煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为1-3h。
进一步的，所述纳米镁基活性因子抗菌材料粒径小于50纳米。
本发明还提供一种抗菌浸渍纸，采用如上任一项所述制备方法制备。
本发明还提供一种根据上述任一项所述制备方法制备的抗菌浸渍纸作为装饰纸或者胶膜纸的应用。
实施例1
取白云石(氧化镁含量20％)，通过煅烧、消解，采用二氧化碳碳化实现钙镁分离得到重镁水(含碳酸氢镁30g/L)，在重镁水中投加1.5％的硝酸铝(质量比)和1％的聚丙烯酰胺(质量比)，搅拌均匀，通过泵打入闪蒸槽中，在高速旋转的作用下，混合液雾化，与加热至200℃的热空气逆向接触，迅速干燥，得到复合粉体。复合粉体在电炉中煅烧1h，煅烧温度600℃，煅烧过程中产生的二氧化碳进一步回收。煅烧得到的抗菌粉体通过在刚玉球磨罐中以400r/min的转速进行1h时长的球磨即可得到50纳米以下的纳米镁基活性因子抗菌材料。
将上述纳米镁基活性因子抗菌材料加入三聚氰胺甲醛树脂胶中，加入量为三聚氰胺甲醛树脂胶的1％(质量比)，搅拌混匀即得抗菌三聚氰胺甲醛树脂胶，经胶辊均匀涂于一浸装饰纸表面，控制纸张通过速率为25m/min，而后在140℃下烘干，烘干时间15s，冷却后即得抗菌浸渍纸。
对制备的抗菌浸渍纸进行裁切，进行抗菌测试，结果如下表：
防霉等级为0级[不长，即显微镜(放大50倍)下观察未见生长]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌浸渍纸具有良好的抗菌效果。
实施例2
取白云石(氧化镁含量20％)，通过煅烧、消解，采用二氧化碳碳化实现钙镁分离得到重镁水(含碳酸氢镁30g/L)，在重镁水中投加0.7％的硝酸铈(质量比)和1％的硅酸钠(质量比)，搅拌均匀，通过泵打入闪蒸槽中，在高速旋转的作用下，混合液雾化，与加热至200℃的热空气逆向接触，迅速干燥，得到复合粉体。复合粉体在电炉中煅烧2h，煅烧温度550℃，煅烧过程中产生的二氧化碳进一步回收。煅烧得到的抗菌粉体通过在刚玉球磨罐中以400r/min的转速进行2h的球磨即可得到50纳米以下的纳米镁基活性因子抗菌材料。
将上述纳米镁基活性因子抗菌材料加入三聚氰胺甲醛树脂胶中，加入量为三聚氰胺甲醛树脂胶的0.5％(质量比)，搅拌混匀即得抗菌三聚氰胺甲醛树脂胶，经胶辊均匀涂于一浸装饰纸表面，控制纸张通过速率为25m/min，而后在130℃下烘干，烘干时间20s，冷却后即得抗菌浸渍纸。
对制备的抗菌浸渍纸进行裁切，进行抗菌测试，结果如下表：
防霉等级为0级[不长，即显微镜(放大50倍)下观察未见生长]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌浸渍纸具有良好的抗菌效果。
实施例3
取白云石(氧化镁含量20％)，通过煅烧、消解，采用二氧化碳碳化实现钙镁分离得到重镁水(含碳酸氢镁30g/L)，在重镁水中投加0.5％的硝酸镧(质量比)和1％的硅酸钠(质量比)，搅拌均匀，通过泵打入闪蒸槽中，在高速旋转的作用下，混合液雾化，与加热至200℃的热空气逆向接触，迅速干燥，得到复合粉体。复合粉体在电炉中煅烧1h，煅烧温度600℃，煅烧过程中产生的二氧化碳进一步回收。煅烧得到的抗菌粉体通过在刚玉球磨罐中以400r/min的转速进行2h的球磨即可得到50纳米以下的纳米镁基活性因子抗菌材料。
将上述纳米镁基活性因子抗菌材料加入三聚氰胺甲醛树脂胶中，加入量为三聚氰胺甲醛树脂胶的0.5％(质量比)，搅拌混匀即得抗菌三聚氰胺甲醛树脂胶，经胶辊均匀涂于一浸装饰纸表面，控制纸张通过速率为25m/min，而后在130℃下烘干，烘干时间20s，冷却后即得抗菌浸渍纸。
对制备的抗菌浸渍纸进行裁切，进行抗菌测试，结果如下表：
防霉等级为0级[不长，即显微镜(放大50倍)下观察未见生长]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌浸渍纸具有良好的抗菌效果。
实施例4
取白云石(氧化镁含量20％)，通过煅烧、消解，采用二氧化碳碳化实现钙镁分离得到重镁水(含碳酸氢镁30g/L)，在重镁水中投加1％的硝酸钙(质量比)和1％的纤维素衍生物(质量比)，搅拌均匀，通过泵打入闪蒸槽中，在高速旋转的作用下，混合液雾化，与加热至200℃的热空气逆向接触，迅速干燥，得到复合粉体。复合粉体在电炉中煅烧1h，煅烧温度600℃，煅烧过程中产生的二氧化碳进一步回收。煅烧得到的抗菌粉体通过在刚玉球磨罐中以400r/min的转速进行0.5h的球磨即可得到50纳米以下的纳米镁基活性因子抗菌材料，其SEM图如图2所示。
将上述纳米镁基活性因子抗菌材料加入三聚氰胺甲醛树脂胶中，加入量为三聚氰胺甲醛树脂胶的0.8％(质量比)，搅拌混匀即得抗菌三聚氰胺甲醛树脂胶，经胶辊均匀涂于一浸装饰纸表面，控制纸张通过速率为25m/min，而后在130℃下烘干，烘干时间20s，冷却后即得抗菌浸渍纸，其表面放大图如图1所示。
对制备的抗菌浸渍纸进行裁切，进行抗菌测试，结果如下表：
防霉等级为0级[不长，即显微镜(放大50倍)下观察未见生长]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌浸渍纸具有良好的抗菌效果。
实施例5
将购买的纯度为99.9％的50纳米氧化镁(如图3所示的市售纳米氧化镁)加入三聚氰胺甲醛树脂胶中，加入量为三聚氰胺甲醛树脂胶的1％(质量比)，搅拌混匀即得抗菌三聚氰胺甲醛树脂胶，经胶辊均匀涂于一浸装饰纸表面，控制纸张通过速率为25m/min，而后在140℃下烘干，烘干时间15s，冷却后即得抗菌浸渍纸。
对制备的抗菌浸渍纸进行抗菌测试，结果如下：
防霉等级为1级[痕量生长，即肉眼可见生长，但生长覆盖面积小于10％]。
试验的霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC3.5487，绳状青霉(Penicillium funiculosum)CGMCC3.3875，绿粘帚霉(Gliocladium virens)CGMCC3.3987，出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC3.387，球毛壳霉(Chaetomium globosum)CGMCC3.3601，绿色木霉(Paecilomyces variotii)CGMCC3.2941。
由表中数据可以看出，本实施例得到的抗菌浸渍纸具有较好的抗菌效果。
本发明的上述技术方案中，以上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，凡是在本发明的技术构思下，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。
Claims (10)
1.一种抗菌浸渍纸的制备方法，其特征在于，包括：
S1，提供一纸本体；
S2，提供三聚氰胺甲醛树脂胶与纳米镁基活性因子抗菌材料的抗菌混合胶，对所述纸本体进行抗菌浸渍；其中，所述纳米镁基活性因子抗菌材料与所述三聚氰胺甲醛树脂胶的质量百分比为0.5-1％；
S3，在120-150℃下烘干并冷却，得到所述抗菌浸渍纸。
2.根据权利要求1所述的抗菌浸渍纸的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2之前还包括步骤S12：提供三聚氰胺甲醛树脂和脲醛树脂混合胶，对所述纸本体进行一次浸渍，而后在110-135℃下进行干燥。
3.根据权利要求2所述的抗菌浸渍纸的制备方法，其特征在于，所述一次浸渍和所述抗菌浸渍均采用胶辊涂胶，其中，通过速率为25-30m/min。
4.根据权利要求1所述的抗菌浸渍纸的制备方法，其特征在于，所述纳米镁基活性因子抗菌材料为活性改性的纳米镁基活性因子抗菌材料。
5.根据权利要求4所述的抗菌浸渍纸的制备方法，其特征在于，所述纳米镁基活性因子抗菌材料的制备方法包括步骤：
S10，提供重镁水溶液；
S20，在所述重镁水溶液中加入活性改性剂和分散剂，得混合溶液；
S30，将所述混合溶液进行雾化并闪蒸干燥后得到复合粉体材料；
S40，对所述复合粉体材料进行煅烧，并对煅烧后的产物研磨得到所述纳米镁基活性因子抗菌材料。
6.根据权利要求5所述的抗菌浸渍纸的制备方法，其特征在于，所述活性改性剂为硝酸铝、硝酸钙、硝酸镧、硝酸铈、醋酸铈、醋酸镧中的一种或多种；
所述活性改性剂的添加量为所述重镁水溶液质量份数的0.5-5％；
所述分散剂为聚丙烯酰胺、纤维素衍生物、硅酸钠中的一种或多种；所述分散剂的添加量为所述重镁水溶液质量份数的0.1-2％；
所述重镁水中的碳酸氢镁浓度为20-60g/L。
7.根据权利要求5所述的抗菌浸渍纸的制备方法，其特征在于，所述步骤S40中的煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为1-3h。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的抗菌浸渍纸的制备方法，其特征在于，所述纳米镁基活性因子抗菌材料粒径小于50纳米。
9.一种抗菌浸渍纸，其特征在于，采用如权利要求1-8中任一项所述制备方法制备。
10.一种根据权利要求1-8中任一项所述制备方法制备的抗菌浸渍纸作为装饰纸或者胶膜纸的应用。
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| CN116674280B (zh) * | 2023-08-02 | 2023-10-27 | 中南大学 | 一种层状板材、制备方法和应用 |
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