抗菌涂料的生產工藝、抗菌紙的生產工藝及抗菌紙制造技術

本發明專利技術涉及一種抗菌涂料的生產工藝，其包括如下步驟：配制包含有二氧化鈦顆粒與分散劑的混合液；對所述混合液進行機械攪拌以對所述混合液中的二氧化鈦顆粒進行初步碎解以形成初級二氧化鈦顆粒分散液；對所述初級二氧化鈦顆粒分散液進行超聲震蕩以形成平均粒徑小于等于200nm的納米二氧化鈦粒子分散液；以及將所述納米二氧化鈦粒子分散液與涂料進行混合以形成均勻分散有納米二氧化鈦粒子的抗菌涂料，在所述抗菌涂料中，所述納米二氧化鈦粒子的含量大于等于5%。依據上述生產工藝所制得的抗菌涂料中所含的二氧化鈦顆粒的粒徑小且分布均勻。本發明專利技術還涉及抗菌紙生產工藝及抗菌紙。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種抗菌涂料的生產工藝、抗菌紙的生產工藝及抗菌紙。
技術介紹
在科技越來越發達、生活質量越來越高的今天，不論是生活用紙還是工業用紙，在很多場合不僅要求紙張無菌，更要求紙張具有抗菌的效果。制作抗菌紙的一種做法是在紙張表面涂布包含有納米二氧化鈦的抗菌層來賦予紙張以抗菌效果。然而，這種方式始終無法賦予紙張良好的抗菌效果。究其原因，其中一個很重要的原因是現有的抗菌紙生產工藝無法充分發揮納米二氧化鈦的抗菌效果，從而導致抗菌紙的抗菌效果不理想。這主要是因為，由于納米二氧化鈦的比表面能很大、極性較強，在制備和使用過程中極易發生粒子凝并、團聚而形成粒徑較大的二次粒子，而納米二氧化鈦所具有的抗菌性能很大程度上取決于粒徑的大小，現有的抗菌紙生產工藝在制備抗菌涂料的過程中，造紙廠商是直接使用供應商所提供的納米二氧化鈦成品，由于納米二氧化鈦粒子具有很強烈的聚集傾向，因此，供應商所提供的納米二氧化鈦成品在存儲、運送等物流環節中會發生團聚、結塊而導致納米二氧化鈦顆粒的粒徑變大，從而影響了納米二氧化鈦的抗菌效果。
技術實現思路
有鑒于此，提供一種能夠解決上述問題的抗菌涂料的生產工藝、抗菌紙的生產工藝及抗菌紙實為必要。一種抗菌涂料的生產工藝，其包括如下步驟:配制包含有二氧化鈦顆粒與分散劑的混合液；對所述混合液進行機械攪拌以對所述混合液中的二氧化鈦顆粒進行初步碎解以形成初級二氧化鈦顆粒分散液；對所述初級二氧化鈦顆粒分散液進行超聲震蕩以形成平均粒徑小于等于200nm的納米二氧化鈦粒子分散液；以及將所述納米二氧化鈦粒子分散液與涂料進行混合以形成均勻分散有納米二氧化鈦粒子的抗菌涂料，在所述抗菌涂料中，所述納米二氧化鈦粒子的含量大于等于5%。一種抗菌紙的生產工藝，其包括如下步驟:提供紙基體；依照如上所述的抗菌涂料的生產工藝制備抗菌涂料；以及利用所述抗菌涂料在所述紙基體的至少一個表面上形成抗菌涂層。—種抗菌紙，其包括紙基體，在所述紙基體的至少一個外表面上形成有抗菌涂層，所述抗菌涂層由如上所述的抗菌涂料的生產工藝制備的抗菌涂料所形成。一種抗菌紙，其包括紙基體，在所述紙基體的至少一個外表面上形成有抗菌涂層，所述抗菌涂層內包含有均勻分布的納米二氧化鈦粒子，所述納米二氧化鈦粒子的平均粒徑小于等于200nm,所述抗菌涂層中的納米二氧化鈦粒子的含量大于等于5%。一種抗菌紙，其包括紙基體，其特征在于:在所述紙基體的至少一個外表面上形成有抗菌涂層，所述抗菌涂層內包含有均勻分布的納米二氧化鈦粒子，所述抗菌涂層的抗細菌率大于等于99%。與現有技術相比，依據本專利技術所提供的抗菌涂料的生產工藝所制備出來的抗菌涂料中的二氧化鈦粒徑小且分布均勻，能夠很好的發揮納米二氧化鈦的抗菌效果。本專利技術所提供的所述抗菌紙生產工藝以及依據所述抗菌紙生產工藝所生產的抗菌紙，由于其所使用的抗菌涂料是利用本專利技術所提供的抗菌涂料的生產工藝制備而成的，因此:一方面，由于抗菌涂料中的二氧化鈦粒子的平均粒徑在200nm以下，可以使得納米二氧化鈦的抗菌性能得到充分的發揮，從而賦予了所述抗菌紙良好的抗菌性能，使其抗細菌率大于等于99% ’另一方面，均勻分布的二氧化鈦粒子能夠使得抗菌紙的抗菌涂料層保持優良的孔隙率，而優良的孔隙率能夠帶給所述抗菌紙良好的印刷性能。因此，本專利技術所提供的所述抗菌紙不但具有良好的抗菌性能，還具有良好的印刷性能。附圖說明圖廣圖3是第一組實驗所制得的含有二氧化鈦粒子的抗菌涂料所形成的抗菌涂料層的外表面及橫截面電鏡照片，其中，圖1的機械攪拌速率為5000rpm，圖2的機械攪拌速率為6000rpm，圖3的機械攪拌速率為7000rpm。圖Γ圖6是第二組實驗所制得的含有二氧化鈦粒子的抗菌涂料所形成的抗菌涂料層的外表面及橫截面電鏡照片，其中，圖4的震蕩時間為3min，圖5的震蕩時間為4min，圖6的震蕩時間為5min。圖7是第三組實驗中，在機械攪拌速度為5000r/min，超聲震蕩時間為3min的條件下所制得的含有二氧化鈦粒子的抗菌涂料所形成的抗菌涂料層的外表面及橫截面電鏡照片。具體實施例方式本專利技術實施方式提供了一種抗菌涂料的生產工藝，其包括如下步驟: (一)配制包含有二氧化鈦顆粒與分散劑的混合液； 在本實施方式中，所述混合液是采用先在堿性條件配制分散劑溶液，之后再向分散劑溶液中添加二氧化鈦顆粒的方式來配制所述混合液，具體如下: Ca)以水為溶劑、以聚丙烯酸鈉(PAAS)為溶質來配制所述分散劑溶液，具體步驟為:首先，向水中加入堿性物質以調節水的PH值保持在9 10，之后，在攪拌的條件下向所述水中添加聚丙烯酸鈉分散劑以配制分散劑溶液； 可以理解的，在本專利技術中，所述分散劑的種類并不限于聚丙烯酸鈉，其還可以是十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、六偏磷酸鈉(SHMP)、聚乙二醇-2000 (PEG)以及聚甲基丙烯酸(PMAA)等本領域所常用的分散劑。可以理解的，在本專利技術中，向水中加入的堿性物質包括氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性物質。(b)向所述分散劑溶液中添加二氧化鈦顆粒以形成混合液； 在本專利技術中，所述二氧化鈦顆粒是直接從市面上采購的二氧化鈦成品，其可以是未經過納米工藝處理的普通二氧化鈦產品，也可以是經過納米工藝處理的二氧化鈦產品。在本實施方式中，所述二氧化鈦是經過納米工藝處理后的二氧化鈦產品。需要說明的是，此步驟中所使用的經過納米工藝處理的二氧化鈦產品是從供應商處購買來的作為商品銷售的經過納米工藝處理后的二氧化鈦產品，但是，正如
技術介紹
中所描述的，市面上銷售的經過納米工藝處理后的二氧化鈦在存儲、運送等物流環節不可避免的會出現團聚結塊現象，因此，雖然造紙廠商購買的是經過納米工藝處理后的二氧化鈦，但是實際上，在造紙廠商進行使用時，所述經過納米工藝處理后的二氧化鈦的粒徑已經變得較大，通常情況下，造紙廠商在使用時，經過納米工藝處理后的二氧化鈦的粒徑基本處于IOOOnm以上，已經不是真正意義上的經過納米工藝處理后得到的納米級粒子了。可以理解的，在本實施方式中，所述混合液體系的PH值以擴10的范圍為最佳，但并不嚴格局限于上述范圍，在以不對后續得到的抗菌涂料的整體性能產生較大影響的前提下，可以根據現場狀況對混合液體系的PH值進行適當調節。需要說明的是，本專利技術中，所述包含有分散劑與二氧化鈦顆粒的混合液體系的酸堿程度(即PH值)并不是制備所述抗菌涂料所必須考慮的因素，本實施方式中之所以采用在堿性條件下配制所述混合液，其主要原因是目前所使用的造紙用涂料的主流體系為堿性環境，為了避免包含有分散劑與二氧化鈦顆粒的混合液體系的酸堿度影響到后續使用的堿性涂料的性能，本實施方式才采用在堿性條件下來配制所述混合液以避免混合液體系的PH值與后續使用的涂料的PH值不一致而對涂料的整體性能產生不利影響。因此，在本專利技術中，所述包含有二氧化鈦顆粒與分散劑的混合液的配制可以包含如下幾種情況:(I)若后續使用的涂料體系為堿性體系，則，所述混合液可以在堿性條件下進行配制，或者先在中性或者酸性條件下進行配制，然后在混合液與涂料混合之前，將混合液體系的PH值調節到堿性以與涂料體系相適應；(2)若后續使用的涂料體系為酸性體系，貝U，所述混合液可以在酸性條件下進行配制，或者先在中性或者堿性條件下配制，然后在混合液與涂料混合之前，將混合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗菌涂料的生產工藝，其包括如下步驟：配制包含有二氧化鈦顆粒與分散劑的混合液；對所述混合液進行機械攪拌以對所述混合液中的二氧化鈦顆粒進行初步碎解以形成初級二氧化鈦顆粒分散液；對所述初級二氧化鈦顆粒分散液進行超聲震蕩以形成平均粒徑小于等于200nm的納米二氧化鈦粒子分散液；以及將所述納米二氧化鈦粒子分散液與涂料進行混合以形成均勻分散有納米二氧化鈦粒子的抗菌涂料，在所述抗菌涂料中，所述納米二氧化鈦粒子的含量大于等于5%。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：白樹華，王俊明，全吉平，冉夢懷，賀偉，
申請(專利權)人：寧波亞洲漿紙業有限公司，
類型：發明
國別省市：