CN115058903B - 一种抗老化墙布 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种抗老化墙布，属于功能化织物的技术领域，所述墙布经过抗老化处理，以表面处理浆料进行涂布，烘干即可；所述表面处理浆料包括以下质量份数比的原料：水性丙烯酸树脂20‑30份；紫外线吸收剂3‑5份；抗氧化剂1‑3份；软水剂0.3‑0.5份；填料50‑80份；溶剂80‑120份；所述紫外线吸收剂至少包括纳米二氧化硅；所述抗氧化剂包括亚磷酸酯和受阻酚；所述软水剂包括六偏磷酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠和山梨醇中的至少一种。本申请的墙布经过抗老化处理，具有出色的抗紫外、抗氧化性能，除此之外，还具有广谱的抗菌效果，不但能够保证墙布较高的使用寿命，还能降低室内细菌滋生的可能。

Description

一种抗老化墙布

技术领域

本申请涉及功能性织物的领域，尤其是涉及一种抗老化墙布。

背景技术

墙布又称壁布，是一种用于裱糊墙面的织物，作为装修材料之一，起到装饰墙面的作用。由于其本身良好的装饰效果以及对墙面良好的保护效果，而被越来越多的消费者所青睐。

一般来说，用于室外的面料对于耐日晒、耐候性、抗腐蚀性、抗菌性等有更高的要求，而用于室内的面料一般对于阻燃性、挥发物含量等有更高的要求。然而，目前的高层、超高层建筑等为了获得更好的采光，房屋设计中引入越来越多的大尺寸窗户，大尺寸窗户虽然具有更好的采光，但是透过窗户照射到室内的紫外线等对于室内家具、建材等提出了更高的要求。

例如，墙布作为室内装修材料，本不需要过多的考虑耐日晒、抗氧化等性能，然而，更大量的照射入室内的紫外线等显然加速了墙布的老化，墙布老化导致的开裂、新的应用场景带来了新的性能要求。而目前的墙布生产企业一般并不考虑墙布的抗老化问题，因此，生产一种具有良好抗老化能力的墙布是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了改善目前常规的墙布不耐阳光直射，容易因为老化开裂的问题，本申请提供一种抗老化墙布，该墙布通过抗老化处理，使墙布获得良好的抗氧化和抗紫外线功能，从而大大提高墙布的抗老化能力。

本申请提供的一种抗老化墙布采用如下的技术方案：

一种抗老化墙布，所述墙布经过抗老化处理，以表面处理浆料进行涂布，烘干即可；所述表面处理浆料包括以下质量份数比的原料：

所述紫外线吸收剂至少包括纳米二氧化硅；

所述抗氧化剂包括亚磷酸酯和受阻酚；

所述软水剂包括六偏磷酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠和山梨醇中的至少一种。

通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅作为一种无机物，能够显著提高固化后涂层的综合性能，添加纳米二氧化硅后表面处理浆料的附着力、耐擦洗性、耐候性、抗老化性和抗紫外线性能都会提高。特别是纳米二氧化硅具有的极强的紫外吸收、红外反射特性，这就使得表面处理浆料固化后能够对墙布形成屏蔽作用，大大提高墙布的抗紫外老化性能。

抗氧化剂中，起主要作用的是受阻酚，其具有良好的抗氧化作用；在此基础上，亚磷酸酯作为辅助抗氧化剂，在抗氧化体系中具有重要的作用，其具有受阻酚不具有的分解氢过氧化物的能力，还具有良好的色泽保护能力，对于进一步防止氧化、提高抗老化性能等具有良好的作用，受阻酚和亚磷酸酯协同，能够获得良好的抗老化效果。

软水剂对于整体性能的影响较大，这是由于目前一般的染厂用水都是自来水甚至是自然水，水中必然具有钙镁离子，这些钙镁离子容易产生悬浮物，可能会粘附并堵塞涂布辊，影响整体的涂布效果；此外，未软化的硬水直接使用还会使墙布的手感变差、颜色发黄，因此，必须加入软水剂。而在本申请的体系中，当软水剂为六偏磷酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠和山梨醇复配使用时，涂布时能够明显观察到表面处理浆料上悬浮物减少，并且好于其中一种或两种复配时的效果，这是出乎意料的，也是不可预期的。

可选的，所述表面处理浆料中还添加有2-4质量份的抗菌剂，所述抗菌剂为月桂酸单甘油酯、氯代十六烷基吡啶、椰子油和柠檬酸按照质量比为1：(1-2)：(1-2)：(2-3)的混合物。

通过采用上述技术方案，目前的墙布产业及应用主要集中在南方，而南方较为潮湿的环境导致墙布十分容易滋生细菌。本申请的发明人们致力于使墙布具有更广谱的抗菌性，并且意外的发现，当抗菌剂为月桂酸单甘油酯、氯代十六烷基吡啶、椰子油和柠檬酸的复配物时，制得的墙布具有显著较为广谱的抗菌性，不论是对于细菌(包括革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌等)还是真菌等都具有较为良好的灭杀效果。

此外，本申请的发明人们在进行对照实验时意外发现，当抗紫外剂无添加纳米二氧化硅时，经过高温烘干以及紫外线照射等处理后，墙布的抗菌性能有比较明显的下降。这可能是由于，本申请中所使用的抗菌剂的活性成分同样容易因为高温和紫外线等原因而失活，导致抗菌效果下降。而加入纳米二氧化硅后，这些抗菌剂可能吸附甚至组装到纳米二氧化硅颗粒上，而吸附到纳米二氧化硅颗粒上后，这些有机抗菌成分的耐热性、抗紫外性能有明显的提升。

可选的，所述紫外线吸收剂还包括4-叔丁基苯酚、水杨酸苯酯、苯并三唑中的至少一种。

通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅作为无机抗紫外组分，有其优点，但是不论是抗紫外的吸收光谱，还是综合的抗紫外性能，单一的纳米二氧化硅仍存在缺陷。为了获得更好的抗紫外性能，本申请特定将无机抗紫外剂和有机抗紫外剂复配使用，从而获得综合性能更好的抗紫外性能。

可选的，所述紫外线吸收剂为纳米二氧化硅、4-叔丁基苯酚和水杨酸苯酯按照质量比2：(0.5-1)：(0.5-2)的混合物。

通过采用上述技术方案，复配的紫外吸收剂具有良好的紫外线屏蔽和吸收效果，能够大大提高墙布的抗紫外性能。

可选的，所述抗氧化剂为亚磷酸酯、受阻酚和肉桂醛按照质量比1：(1.5-2)：(0.5-1)的混合物。

通过采用上述技术方案，本申请的发明人们意外发现，相较于目前相对常见的亚磷酸酯和受阻酚抗氧化体系，进一步加入肉桂醛能够显著提高墙布的抗氧化性能。这可能是由于，肉桂醛具有十分快速的自由基清除速度，与受阻酚之间协同配合，能够更快速的去除自由基，降低因为自由基清除速度不足而导致的墙布氧化老化的可能。

除此之外，本申请的发明人们在观察制得的墙布样品时，发现加入肉桂醛后一直存在的黄变问题有明显改善，这对于浅色系墙布来说是十分重要的控制要素。这可能是由于，为了获得更好的抗菌效果，抗菌剂中添加有柠檬酸，而柠檬酸在后续高温烘干的过程中可能会产生黄变现象，这可能就是本申请体系中制得的墙布往往具有一定黄变现象的原因之一。而加入的肉桂醛可能能够对柠檬酸上的羟基形成保护，从而降低在后续烘干过程中墙布黄变的程度。这一效果对于本申请的技术方案而言较为重要，大大缓解了墙布实际生产过程中遇到的黄变问题，不论是不同批次墙布的色差问题，还是浅色墙布的偏色问题，都得到了极大的缓解，墙布质量和经济效益有较为明显的提升。

可选的，所述紫外线吸收剂和所述抗氧化剂的添加量之比为1.8-2.2。

通过采用上述技术方案，一般认为，墙布的抗紫外性能仅与紫外线吸收剂的种类和添加量有关；而墙布的抗氧化性能仅与抗氧化剂的种类和添加量有关。然而，实际上，墙布的综合抗老化性能需要综合考虑墙布的抗紫外性能和抗氧化性能；特别是对于室内使用的墙布而言，其应用场景决定了其所需的综合性能必然与户外纺织品所需的性能不同。本申请的发明人们通过对墙布进行超长期的验证实验，发现当紫外线吸收剂和抗氧化剂的添加量之比为1.8-2.2时，墙布最终的综合性能明显较好。这一结果是本申请的发明人们未曾预料的，这一发现也给抗老化墙布进一步获得更良好的抗紫外性能和抗氧化性能的研究，提供了十分重要的理论指导，具有重要的意义。

可选的，所述填料为重质碳酸钙、纳米蒙脱土和纳米白云石按照质量比1：(2-3)：(1-2)的混合物。

通过采用上述技术方案，涂层干燥后无机填料能够在墙布表面性能类似磨砂的表面光线折射层，从而形成特殊的纹理和表面观感。此外，合适种类和添加量的无机填料能够提高涂层的各项力学性能。

可选的，所述软水剂为六偏磷酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠和山梨醇按照质量比1：(1-1.5)：(1-2)的混合物。

通过采用上述技术方案，正如前述提到的，软水剂的种类和配比对于最终制得的墙布的性能影响较大。当软水剂中各组分的配比为六偏磷酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠和山梨醇的质量比1：(1-1.5)：(1-2)时，

除此之外，本申请的发明人们还发现，整个涂布过程中表面处理浆料产生的泡沫显著减少，而当泡沫过多时，泡沫可能会附着到涂布辊上，影响涂布量。首先，本申请中加入的抗菌剂中的氯代十六烷基吡啶十分容易产生泡沫，而不论是配料还是涂布过程中，都必须保持表面处理浆料的搅拌或循环状态，以保持物料的分散均匀性。因此，整个涂布过程中会产生泡沫，影响涂布过程。而当软水剂中添加有山梨醇时，表面处理浆料的泡沫有比较明显的减少，这可能是由于山梨醇在本申请的体系中，能够与某个物质协同产生消泡、抑泡效果。可能是椰子油和山梨醇，产生了具有消泡效果的酯类物质，从而使表面处理浆料的泡沫量有明显减少。

可选的，所述溶剂包括水、醇类溶剂和碳酸二甲酯；所述醇类溶剂为乙醇、异丁醇、丙二醇、丙三醇和叔丁醇中的至少一种。

通过采用上述技术方案，溶剂需要确保各物料的分散均匀性和相容性。本申请的发明人们发现，在水和碳酸二甲酯的基础上，加入醇类溶剂能显著提高体系的相容性，从而获得混合更好、更均匀的表面处理浆料。

另外，本申请的发明人们在筛选最优醇类溶剂时，发现当醇类溶剂为叔丁醇时，虽然各物料的相容性相较于乙醇作为醇类溶剂时稍差，但是以乙醇作为醇类溶剂时，表面处理浆料在烘干过程中很容易出现发白的现象，替换为叔丁醇后可基本解决发白的问题，而不同产品批次之间的色差并不是我们希望看到的。

除此之外，本申请的发明人们意外发现，以叔丁醇作为醇类溶剂时，除了能够基本解决发白问题，墙布的抗氧化性也有比较明显的提升，这是十分意外的，因为叔丁醇本身并没有良好的抗氧化性能。本申请的发明人们通过大量实验，逐一排查，最终发现，只有当抗紫外剂中包括4-叔丁基苯酚并且软水剂中包括六偏磷酸钠的情况下，选用叔丁醇作为醇类溶剂，才能获得这种预想不到的抗氧化性能的提升。这可能是由于，抗紫外剂中的4-叔丁基苯酚和醇类溶剂中的叔丁醇能够发生烷基化反应，而六偏磷酸钠具有一定催化效果，在后续烘干的高温作用下，生成了具有良好抗氧化效果的2，4-二叔丁基苯酚或2，4，6-三叔丁基苯酚，从而使墙布具有良好的抗氧化性能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过对墙布进行抗老化处理，大大提高墙布的抗紫外和抗氧化能力，从而降低墙布因为老化而开裂的可能；

2.本申请中意外发现，当紫外线吸收剂中添加有4-叔丁基苯酚、软水剂中添加有六偏磷酸钠、溶剂中添加有叔丁醇时，最终制得的墙布具有明显较好的抗氧化性，这是预料之外的；3.为了提高抗菌剂的广谱抗菌效果，需要在抗菌剂中加入氯代十六烷基吡啶，但是氯代十六烷基吡啶又十分容易产生泡沫，这给生产过程带来了不必要的麻烦；一般认为，直接加入消泡剂可以解决该问题，而本申请中即使不添加消泡剂，只要抗氧化剂中添加有肉桂醛，抗菌剂中添加有椰子油，最终配制得到的表面处理浆料具有明显的消泡、抑泡性能，这是十分意外的。

4.为了提高抗菌剂的广谱抗菌效果，抗菌剂中需要加入柠檬酸，而柠檬酸在高温烘干时容易产生黄变现象，本申请的发明人们意外发现，当抗氧化剂中添加有肉桂醛时，这种黄变现象有所减轻，这是未曾预想的效果。

具体实施方式

本申请中未特殊注明的原料、设备均为常规市售，本申请中部分物料记为下表：

本申请各实施例中，墙布的涂布工艺相同，均采用常规涂布工艺，涂布量控制为约30-35g/m²，涂布后进行烘干，烘箱温度依次设置为80℃-95℃-110℃-120℃-100℃-80℃，烘干后即得抗老化墙布。

实施例1

本申请实施例公开一种抗老化墙布，其经过抗老化处理，以表面处理浆料进行涂布，烘干即得。每一份表面处理浆料均包括以下质量份的原料，根据所需要涂布的墙布量进行等比缩小、放大即可：

上述配方中，

紫外线吸收剂为纳米二氧化硅、4-叔丁基苯酚和水杨酸苯酯按照质量比2：0.8：1的混合物；抗氧化剂为亚磷酸酯、受阻酚和肉桂醛按照质量比1：1.8：0.8的混合物；

抗菌剂为月桂酸单甘油酯、氯代十六烷基吡啶、椰子油和柠檬酸按照质量比1：2：1：2的混合物；

填料为重质碳酸钙、纳米蒙脱土和纳米白云石按照质量比为1：2：2的混合物；

软水剂为六偏磷酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠和山梨醇按照质量比为1：1.3：1.5的混合物；溶剂为水、叔丁醇和碳酸二甲酯和按照质量比1：3：6的混合物。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，表面处理浆料包括以下质量份数比的原料：

各物料的组成与实施例1相同，不赘述。

实施例3

实施例3与实施例1的不同之处在于，表面处理浆料包括以下质量份数比的原料：

各物料的组成与实施例1相同，不赘述。

实施例4

实施例4与实施例1的不同之处在于，紫外线吸收剂为纳米二氧化硅，并未添加4-叔丁基苯酚和水杨酸苯酯。

实施例5

实施例5与实施例1的不同之处在于，抗氧化为亚磷酸酯和受阻酚按照质量比1：2的混合物，并未添加肉桂醛。

在观察制得的墙布的表面时，发现墙布表面有一定程度的黄变现象，这说明肉桂醛的加入具有改善黄变的效果。

实施例6

实施例6与实施例1的不同之处在于，软水剂为六偏磷酸钠和乙二胺四甲叉磷酸钠按照质量比为1：1.5的混合物。

实施例7

实施例7与实施例1的不同之处在于，抗菌剂为月桂酸单甘油酯、氯代十六烷基吡啶和柠檬酸按照质量比1：2：2的混合物。

实施例8

实施例8与实施例1的不同之处在于，抗菌剂为月桂酸单甘油酯、椰子油和柠檬酸按照质量比1：2：2的混合物。

实施例9

实施例9与实施例1的不同之处在于，以等质量的乙醇替换叔丁醇作为醇溶剂。

在观察制得的墙布的表面时，发现墙布表面有一定程度的发白现象，这是叔丁醇作为醇溶剂所不曾出现的现象。这说明乙醇作为醇类溶剂具有发白的缺陷。

对比例1

对比例1与实施例1的不同之处在于，紫外线吸收剂选用UV-326(苯并三唑类紫外线吸收剂)，并未添加纳米二氧化硅、4-叔丁基苯酚和水杨酸苯酯。

对比例2

对比例2为空白对照组，即未经抗老化处理的墙布。

性能检测方法和检测数据

广谱抗菌性能以各实施例或对比例制得的墙布作为试样，对照组的试验菌株在培养计数前振荡培养2h；而样本组的试验菌株在培养计数前1h放入尺寸为5mm*5mm的墙布，振荡培养1h后再进行培养计数。培养技术方法参照卫生部《消毒技术规范》，采用三角瓶震荡法，测得试样的抑菌率。根据检测结果对墙布的抑菌广谱性进行评级，最好为10级，若一种试验菌株的抑菌率X≥99％，则不对评级作任何扣减；若一种试验菌株的抑菌率99％＞X≥90％，则将评级的级数扣减0.5级；若一种试验菌株的抑菌率90％＞X，则将评级的级数扣减1级。通过上述方法，计算得到抑菌广谱性。

试验菌株包括大肠杆菌(Escherichia coli)8099、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC 6538、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ATCC 9372、白色念珠菌(Candida albicans)ATCC 0231。

抗紫外性能由于墙布的克重很大，力学性能十分好，即使经过几百小时的高功率紫外线照射，其力学性能的变化也较小，检测效率低、检测结果误差较大，对比紫外线加速老化前后试样力学性能的方法并不适用于本申请。

为了高效、准确的测得墙布的抗紫外性能，通过上海罗中科技发展有限公司的UV-2000型抗紫外测试仪测定各实施例或对比例中制得的墙布的UPF值。虽然UPF是指紫外线防护系数，一般指皮肤有无防护时紫外线辐射平均效应的比值，但是其实际上也能够表征墙布纤维所受紫外线影响的程度，故以UPF表征试样的抗紫外性能。

抗氧化性能

以DPPH抗氧化法测定各实施例或对比例中墙布试样的抗氧化性能，具体方法参考赵武,邱明阳,周东月,等.五味子糖蛋白的纯化及其抗氧化活性[J].食品工业科技,2018,39(1):241-246，墙布试样裁取为5mm*5mm。

消泡性能

取各实施例或对比例中配比配置得到的表面处理浆料作为试样，取样量为10mL，放入20mL玻璃试管内，盖上胶塞，随后振荡5min，取出后观察泡沫高度，泡沫高度越高，说明消泡性能越差。

检测结果记为下表：

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种抗老化墙布，其特征在于：所述墙布经过抗老化处理，以表面处理浆料进行涂布，烘干即可；所述表面处理浆料包括以下质量份数比的原料：

水性丙烯酸树脂 20-30份；

紫外线吸收剂 3-5份；

抗氧化剂 1-3份；

软水剂 0.3-0.5份；

填料 50-80份；

溶剂 80-120份；

所述表面处理浆料中还添加有2-4质量份的抗菌剂，所述抗菌剂为月桂酸单甘油酯、氯代十六烷基吡啶、椰子油和柠檬酸按照质量比为1：（1-2）：（1-2）：（2-3）的混合物；

所述紫外线吸收剂为纳米二氧化硅、4-叔丁基苯酚和水杨酸苯酯按照质量比2：（0.5-1）：（0.5-2）的混合物；

所述抗氧化剂为亚磷酸酯、受阻酚和肉桂醛按照质量比1：（1.5-2）：（0.5-1）的混合物；

所述软水剂为六偏磷酸钠、乙二胺四甲叉磷酸钠和山梨醇按照质量比1：（1-1.5）：（1-2）的混合物；

所述溶剂为水、叔丁醇和碳酸二甲酯按照质量比1：（2-5）：（4-8）的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种抗老化墙布，其特征在于：所述填料为重质碳酸钙、纳米蒙脱土和纳米白云石按照质量比1：（2-3）：（1-2）的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种抗老化墙布，其特征在于：所述紫外线吸收剂和所述抗氧化剂的添加量之比为1.8-2.2。