阅读说明：本技术 一种防静电抗菌型装饰纸的制备方法 (Preparation method of anti-static antibacterial decorative paper ) 是由 陈关荣 于 2019-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防静电抗菌型装饰纸的制备方法,属于装饰品制备技术领域。本发明将硫化钠与乙酸锌反应生成硫化锌,将硫酸钛与氨水反应生成,再加入硫化锌高温焙烧生成二氧化钛、氧化锌纳米级颗粒,与装饰纸的接触面积大大提高,加强超细粉与原纸材料的粘结吸附程度,利用二氧化钛良好的力学强度和光催化性能提高装饰纸的耐磨性能和抗菌性能；将棉花、农作物秸秆用酸液浸泡和碱液高温高压分解,分离其中的植物纤维成分,并将植物纤维水解,使植物纤维链长变短,将植物纤维与原纸的接触程度增加,并在高温高压条件下纤维表面生成大量的羧基、羟基基团,提高纤维成分的粘结程度,在静电条件下金属离子传导,散去产生的静电使装饰纸难以产生静电。(The invention discloses a preparation method of anti-static and anti-bacterial decorative paper, and belongs to the technical field of decoration preparation. According to the invention, sodium sulfide reacts with zinc acetate to generate zinc sulfide, titanium sulfate reacts with ammonia water to generate titanium dioxide and zinc oxide nano-grade particles, and then zinc sulfide is added for high-temperature roasting to generate titanium dioxide and zinc oxide nano-grade particles, so that the contact area with decorative paper is greatly increased, the bonding adsorption degree of ultrafine powder and raw paper material is enhanced, and the wear resistance and antibacterial property of the decorative paper are improved by utilizing the good mechanical strength and photocatalytic property of titanium dioxide; the method comprises the steps of soaking cotton and crop straws in acid liquor, decomposing the cotton and crop straws with alkali liquor at high temperature and high pressure, separating plant fiber components, hydrolyzing the plant fibers to shorten the chain length of the plant fibers, increasing the contact degree of the plant fibers and base paper, generating a large amount of carboxyl and hydroxyl groups on the fiber surface under the conditions of high temperature and high pressure, improving the bonding degree of the fiber components, conducting metal ions under the condition of static electricity, and dissipating the generated static electricity to enable decorative paper to be difficult to generate static electricity.)

一种防静电抗菌型装饰纸的制备方法

技术领域

本发明公开了一种防静电抗菌型装饰纸的制备方法，属于装饰品制备技术领域。

背景技术

装饰纸是很多建材产品中必不可少的原料，如家具、橱柜用到的低压板、高压板，还有防火板、地板等。装饰纸在产品结构中是放在表层纸下面，主要起提供花纹图案的装饰作用和防止底层胶液渗现的覆盖作用。这层要求纸张具有良好的遮盖力，浸渍性和印刷性能。装饰纸要求表面平滑，有良好吸收性和适应性，有底色的要求色调均匀，彩色的要求颜色鲜艳。

装饰纸分很多类，根据其定量和用途的不同可以分为很多种。按装饰纸定量分：薄页纸，定量≤30g/m²；装饰纸(钛白纸)，定量≥40g/m²，以70～120g/m²为主。按用途分：宝丽纸——薄页纸，纸面印刷木纹，用于MDF、HDF、胶合板贴面，贴面时需使用胶粘剂，贴面后需涂饰处理。华丽纸——薄页纸，纸面已经印刷和涂饰，用于MDF、HDF、胶合板贴面，贴面时需使用胶粘剂，贴面后一般不需再进行涂饰，用于对耐磨性要求不高的地方。预油漆纸——装饰纸，纸面印有木纹，已浸或涂有少量树脂，树脂含量20%～60%，定量低的用于MDF贴面，定量高的用于封边条，贴面时需施加胶粘剂，贴面后一般不再进行涂饰，耐磨性高于华丽纸。低压三聚氰胺浸渍纸——装饰纸，纸面印有木纹，浸渍低压三聚氰胺树脂，树脂含量为130%～150%。树脂含量为70%～100%的用于强化木地板，耐磨性取决于表层纸。高压三聚氰胺浸渍纸——装饰纸，纸面印有木纹，浸渍高压三聚氰胺树脂，树脂含量60%～100%，用于制造装饰层压板，耐磨性取决于表层纸。现有的包装纸抗菌、防静电性能差以及耐磨性能不佳。

抗菌、防霉剂主要分为无机系抗菌、防霉剂和有机抗菌、防霉剂。无机系抗菌剂是利用银、铜、锌等金属本身具有的抗菌能力，通过物理吸附或离子交换等方法，将银、铜、锌等金属或其离子固定在沸石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到制品中就可以获得具有抗菌性的材料。专利：CN2556247Y提供了抗菌型浸渍胶膜纸的制备方法，采用的材料为纳米氧化钛或纳米氧化锌，而这种材料随具有一定的抗菌性，但其强度仅为纳米银材料的1/1000。

机房、电子设备等区域，静电危害比较大，静电产生容易造成设备损坏、引发火灾，引起电子设备故障或误动作、造成电磁干扰、击穿集成电路和精密电子元件，在易燃易爆品或粉尘、油雾多的生产场所极易引起***和火灾。因此，在电子产品随处可见的今天，有效地抗静电显得特别重要。

一般抗静电板表面电阻是10⁷～10⁹欧姆，仅是很薄的一层，需要粘附在其它复合材料上，使用麻烦、成本高，而且防火耐水难以满足生活要求；重要设施如飞机、宇宙飞船等，单纯表面抗静电已经无法满足正常运行的安全需求。在不改变现有装饰板高密度等优良性能的前提下，传统工艺很难使其达到抗静电级别，虽然有的表面电阻可以达标，然而体电阻又不行，这成为突破现有技术的难点。

因此，发明一种抗菌、防静电性好且耐磨性好的装饰纸对装饰品制备技术领域是很有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前装饰纸抗菌、防静电性能差以及耐磨性能不佳的缺陷，提供了一种防静电抗菌型装饰纸的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种防静电抗菌型装饰纸的制备方法为：

将热水解反应液、纤维素酶、自制纳米粉末投入酶解罐中混合均匀，将酶解罐置于室内温度为25～28℃的温室内静置12～14h制得酶解反应液，将酶解反应液、己内酰胺、二甘醇、质量分数为20～25%的乙醇溶液混合均匀制得有机混合液，将有机混合液涂于原纸上，静置40～50min，将原纸置于烘箱中，在温度为80～85℃的条件下干燥3～4h出料即得防静电抗菌型装饰纸；

所述的热水解反应液的具体制备步骤为：

（1）将棉花与农作物秸秆投入烘箱中，在温度为70～80℃的条件下干燥60～80min，干燥后将物料投入粉碎机中粉碎制得干燥物料，将干燥物料与质量分数为8～12%的盐酸溶液投入烧杯中，用搅拌器以300～400r/min的转速搅拌2～3h制得酸性浆液；

（2）将酸性浆液投入反应釜中，向反应釜内滴加质量分数为8～12%的氢氧化钠溶液调节pH值至11～12，将反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至0.8～1.2MPa，升高反应釜内温度至130～150℃，恒温恒压反应60～80min，滴加质量分数为6～10%的乙酸溶液调节pH值至中性制得热水解反应液；

所述的自制纳米粉末的具体制备步骤为：

（1）将硫化钠和乙酸锌投入搅拌器中混合均匀制得混合物料，将混合物料和去离子水按质量比为1:20投入烧杯中，用搅拌器以300～400r/min的转速搅拌30～40min，搅拌后将烧杯置于水热釜内胆中，升高内胆中温度至70～80℃，恒温振荡10～12h，振荡后抽滤得到反应固体产物；

（2）将硫酸钛与去离子水投入烧杯中，用搅拌装置以500～600r/min的转速30～40min制得混合溶液，向烧杯中滴加质量分数为6～10%的氨水，继续搅拌40～50min值得混合浆液，向烧杯中加入混合浆液质量8～12%的反应固体产物，混合均匀制得固液混合物；

（3）将固液混合物与质量分数为10～15%的氨水投入三口烧瓶中混合均匀制得反应乳液，将三口烧瓶置于水浴温度为70～75℃的水浴锅中，恒温加热12～14h，加热后过滤得到滤饼，依次用双氧水和蒸馏水清洗滤饼3～5次，将滤饼投入马弗炉中，将马弗炉内温度升高至630～650℃，恒温焙烧100～120min，焙烧后研磨制得自制纳米粉末。

优选的按重量份数计，所述的热水解反应液为20～24份、纤维素酶为1.0～1.4份、自制纳米粉末为7～10份。

优选的按重量份数计，所述的酶解反应液为10～12份、己内酰胺为1～2份、二甘醇为4～5份、质量分数为20～25%的乙醇溶液为20～25份。

热水解反应液的具体制备步骤（1）中所述的棉花与农作物秸秆的质量比为5:1。

热水解反应液的具体制备步骤（1）中所述的干燥物料与质量分数为8～12%的盐酸溶液的质量比为1:5。

自制纳米粉末的具体制备步骤（1）中所述的硫化钠和乙酸锌的质量比为1：3。

自制纳米粉末的具体制备步骤（2）中所述的硫酸钛与去离子水的质量比为1:10。

自制纳米粉末的具体制备步骤（2）中所述的向烧杯中滴加的质量分数为6～10%的氨水的质量为混合溶液质量的12～16%。

自制纳米粉末的具体制备步骤（3）中所述的固液混合物与质量分数为10～15%的氨水的质量比为15:1。

本发明的有益技术效果是：

（1）本发明首先将硫化钠和乙酸锌混合投入水中，升温加热制得反应固体产物，随后将硫酸钛投入去离子水中，滴加氨水反应制得混合浆液，再将混合浆液与反应固体产物混合制得固液混合物，随后将固液混合物与氨水混合，混合后加热反应，反应后过滤得到滤渣，洗涤后高温焙烧制得自制纳米粉末，随后将棉花与农作物混合干燥，用盐酸浸渍制得酸性浆液，调节pH值至碱性后高温高压反应制得热水解反应液，然后将热水解反应液与纤维素酶、自制纳米粉末混合酶解制得酶解反应液，最后将酶解反应液与各有机溶液混合，涂于原纸上干燥即得防静电抗菌型装饰纸，本发明将硫化钠与乙酸锌反应生成硫化锌，将硫酸钛与氨水反应生成，再加入硫化锌高温焙烧生成二氧化钛、氧化锌纳米级颗粒，所生成的二氧化钛/氧化锌复合材料为超细粉结构，易于提高分散性，与装饰纸的接触面积大大提高，从而加强超细粉与原纸材料的粘结吸附程度，使装饰纸表面覆盖一层二氧化钛、氧化锌膜层，利用二氧化钛良好的力学强度和光催化性能提高装饰纸的耐磨性能和抗菌性能；

（2）本发明将棉花、农作物秸秆用酸液浸泡和碱液高温高压分解，分离其中的植物纤维成分，并将植物纤维水解，使植物纤维链长变短，将植物纤维与原纸的接触程度增加，并在高温高压条件下纤维表面生成大量的羧基、羟基基团，提高纤维成分的粘结程度，利用植物纤维加强装饰纸表面各成分与原纸的粘结程度，从而增强装饰纸中的耐磨性能，同时纤维表面中络合金属离子，在静电条件下金属离子传导，散去产生的静电使装饰纸难以产生静电，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

将硫化钠和乙酸锌按质量比为1：3投入搅拌器中混合均匀制得混合物料，将混合物料和去离子水按质量比为1:20投入烧杯中，用搅拌器以300～400r/min的转速搅拌30～40min，搅拌后将烧杯置于水热釜内胆中，升高内胆中温度至70～80℃，恒温振荡10～12h，振荡后抽滤得到反应固体产物；将硫酸钛与去离子水按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌装置以500～600r/min的转速搅拌30～40min制得混合溶液，向烧杯中滴加混合溶液质量12～16%的质量分数为6～10%的氨水，继续搅拌40～50min制得混合浆液，向烧杯中加入混合浆液质量8～12%的反应固体产物，混合均匀制得固液混合物；将上述固液混合物与质量分数为10～15%的氨水按质量比为15:1投入三口烧瓶中混合均匀制得反应乳液，将三口烧瓶置于水浴温度为70～75℃的水浴锅中，恒温加热12～14h，加热后过滤得到滤饼，依次用双氧水和蒸馏水清洗滤饼3～5次，将滤饼投入马弗炉中，将马弗炉内温度升高至630～650℃，恒温焙烧100～120min，焙烧后研磨制得自制纳米粉末，备用；将棉花与农作物秸秆按质量比为5:1投入烘箱中，在温度为70～80℃的条件下干燥60～80min，干燥后将物料投入粉碎机中粉碎制得干燥物料，将干燥物料与质量分数为8～12%的盐酸溶液按质量比为1:5投入烧杯中，用搅拌器以300～400r/min的转速搅拌2～3h制得酸性浆液；将酸性浆液投入反应釜中，向反应釜内滴加质量分数为8～12%的氢氧化钠溶液调节pH值至11～12，将反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至0.8～1.2MPa，升高反应釜内温度至130～150℃，恒温恒压反应60～80min，滴加质量分数为6～10%的乙酸溶液调节pH值至中性制得热水解反应液；按重量份数计，将20～24份上述热水解反应液、1.0～1.4份纤维素酶、7～10份自制纳米粉末投入酶解罐中混合均匀，将酶解罐置于室内温度为25～28℃的温室内静置12～14h制得酶解反应液，按重量份数计，将10～12份酶解反应液、1～2份己内酰胺、4～5份二甘醇、20～25份质量分数为20～25%的乙醇溶液混合均匀制得有机混合液，将有机混合液涂于原纸上，静置40～50min，将原纸置于烘箱中，在温度为80～85℃的条件下干燥3～4h出料即得防静电抗菌型装饰纸。

实施例1

自制纳米粉末的制备：

将硫化钠和乙酸锌按质量比为1：3投入搅拌器中混合均匀制得混合物料，将混合物料和去离子水按质量比为1:20投入烧杯中，用搅拌器以300r/min的转速搅拌30min，搅拌后将烧杯置于水热釜内胆中，升高内胆中温度至70℃，恒温振荡10h，振荡后抽滤得到反应固体产物；

将硫酸钛与去离子水按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌装置以500r/min的转速搅拌30min制得混合溶液，向烧杯中滴加混合溶液质量12%的质量分数为6%的氨水，继续搅拌40min制得混合浆液，向烧杯中加入混合浆液质量8%的反应固体产物，混合均匀制得固液混合物；

将上述固液混合物与质量分数为10%的氨水按质量比为15:1投入三口烧瓶中混合均匀制得反应乳液，将三口烧瓶置于水浴温度为70℃的水浴锅中，恒温加热12h，加热后过滤得到滤饼，依次用双氧水和蒸馏水清洗滤饼3次，将滤饼投入马弗炉中，将马弗炉内温度升高至630℃，恒温焙烧100min，焙烧后研磨制得自制纳米粉末，备用；

热水解反应液的制备：

将棉花与农作物秸秆按质量比为5:1投入烘箱中，在温度为70℃的条件下干燥60min，干燥后将物料投入粉碎机中粉碎制得干燥物料，将干燥物料与质量分数为8%的盐酸溶液按质量比为1:5投入烧杯中，用搅拌器以300r/min的转速搅拌2h制得酸性浆液；

将酸性浆液投入反应釜中，向反应釜内滴加质量分数为8%的氢氧化钠溶液调节pH值至11，将反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至0.8MPa，升高反应釜内温度至130℃，恒温恒压反应60min，滴加质量分数为6%的乙酸溶液调节pH值至中性制得热水解反应液；

防静电抗菌型装饰纸的制备：

按重量份数计，将20份上述热水解反应液、1.0份纤维素酶、7份自制纳米粉末投入酶解罐中混合均匀，将酶解罐置于室内温度为25℃的温室内静置12h制得酶解反应液，按重量份数计，将10份酶解反应液、1份己内酰胺、4份二甘醇、20份质量分数为20%的乙醇溶液混合均匀制得有机混合液，将有机混合液涂于原纸上，静置40min，将原纸置于烘箱中，在温度为80℃的条件下干燥3h出料即得防静电抗菌型装饰纸。

实施例2

自制纳米粉末的制备：

将硫化钠和乙酸锌按质量比为1：3投入搅拌器中混合均匀制得混合物料，将混合物料和去离子水按质量比为1:20投入烧杯中，用搅拌器以350r/min的转速搅拌35min，搅拌后将烧杯置于水热釜内胆中，升高内胆中温度至75℃，恒温振荡11h，振荡后抽滤得到反应固体产物；

将硫酸钛与去离子水按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌装置以550r/min的转速搅拌35min制得混合溶液，向烧杯中滴加混合溶液质量14%的质量分数为8%的氨水，继续搅拌45min制得混合浆液，向烧杯中加入混合浆液质量10%的反应固体产物，混合均匀制得固液混合物；

将上述固液混合物与质量分数为12%的氨水按质量比为15:1投入三口烧瓶中混合均匀制得反应乳液，将三口烧瓶置于水浴温度为72℃的水浴锅中，恒温加热13h，加热后过滤得到滤饼，依次用双氧水和蒸馏水清洗滤饼4次，将滤饼投入马弗炉中，将马弗炉内温度升高至640℃，恒温焙烧110min，焙烧后研磨制得自制纳米粉末，备用；

热水解反应液的制备：

将棉花与农作物秸秆按质量比为5:1投入烘箱中，在温度为75℃的条件下干燥70min，干燥后将物料投入粉碎机中粉碎制得干燥物料，将干燥物料与质量分数为10%的盐酸溶液按质量比为1:5投入烧杯中，用搅拌器以350r/min的转速搅拌2.5h制得酸性浆液；

将酸性浆液投入反应釜中，向反应釜内滴加质量分数为10%的氢氧化钠溶液调节pH值至11，将反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至1.0MPa，升高反应釜内温度至140℃，恒温恒压反应70min，滴加质量分数为8%的乙酸溶液调节pH值至中性制得热水解反应液；

防静电抗菌型装饰纸的制备：

按重量份数计，将22份上述热水解反应液、1.2份纤维素酶、8份自制纳米粉末投入酶解罐中混合均匀，将酶解罐置于室内温度为27℃的温室内静置13h制得酶解反应液，按重量份数计，将11份酶解反应液、1份己内酰胺、4份二甘醇、22份质量分数为22%的乙醇溶液混合均匀制得有机混合液，将有机混合液涂于原纸上，静置45min，将原纸置于烘箱中，在温度为82℃的条件下干燥3.5h出料即得防静电抗菌型装饰纸。

实施例3

自制纳米粉末的制备：

将硫化钠和乙酸锌按质量比为1：3投入搅拌器中混合均匀制得混合物料，将混合物料和去离子水按质量比为1:20投入烧杯中，用搅拌器以400r/min的转速搅拌40min，搅拌后将烧杯置于水热釜内胆中，升高内胆中温度至80℃，恒温振荡12h，振荡后抽滤得到反应固体产物；

将硫酸钛与去离子水按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌装置以600r/min的转速搅拌40min制得混合溶液，向烧杯中滴加混合溶液质量16%的质量分数为10%的氨水，继续搅拌50min制得混合浆液，向烧杯中加入混合浆液质量12%的反应固体产物，混合均匀制得固液混合物；

将上述固液混合物与质量分数为15%的氨水按质量比为15:1投入三口烧瓶中混合均匀制得反应乳液，将三口烧瓶置于水浴温度为75℃的水浴锅中，恒温加热14h，加热后过滤得到滤饼，依次用双氧水和蒸馏水清洗滤饼5次，将滤饼投入马弗炉中，将马弗炉内温度升高至650℃，恒温焙烧120min，焙烧后研磨制得自制纳米粉末，备用；

热水解反应液的制备：

将棉花与农作物秸秆按质量比为5:1投入烘箱中，在温度为80℃的条件下干燥80min，干燥后将物料投入粉碎机中粉碎制得干燥物料，将干燥物料与质量分数为12%的盐酸溶液按质量比为1:5投入烧杯中，用搅拌器以400r/min的转速搅拌3h制得酸性浆液；

将酸性浆液投入反应釜中，向反应釜内滴加质量分数为12%的氢氧化钠溶液调节pH值至12，将反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至1.2MPa，升高反应釜内温度至150℃，恒温恒压反应80min，滴加质量分数为10%的乙酸溶液调节pH值至中性制得热水解反应液；

防静电抗菌型装饰纸的制备：

按重量份数计，将24份上述热水解反应液、1.4份纤维素酶、10份自制纳米粉末投入酶解罐中混合均匀，将酶解罐置于室内温度为28℃的温室内静置14h制得酶解反应液，按重量份数计，将12份酶解反应液、2份己内酰胺、5份二甘醇、25份质量分数为25%的乙醇溶液混合均匀制得有机混合液，将有机混合液涂于原纸上，静置50min，将原纸置于烘箱中，在温度为85℃的条件下干燥4h出料即得防静电抗菌型装饰纸。

对比例1：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少自制纳米粉末。

对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少热水解反应液。

对比例3：镇江市某公司生产的防静电抗菌型装饰纸。

抗静电性能测试采用电阻测试仪进行表面电阻和体积电阻检测。

耐磨性测试采用耐磨试验机进行检测。

抗菌性测试检测其中金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率。

表1：装饰纸性能测定结果

检测项目	实例1	实例2	实例3	对比例1	对比例2	对比例3
							表面电阻（Ω）	10<sup>6</sup>	10<sup>5</sup>	10<sup>5</sup>	无穷大	无穷大	10<sup>10</sup>
体积电阻（Ω）	10<sup>6</sup>	10<sup>6</sup>	10<sup>5</sup>	无穷大	无穷大	10<sup>10</sup>
							耐磨性（转）	835	840	850	560	580	590
金黄色葡萄球菌（%）	98.2	98.5	98.8	85.6	85.8	88.9
							大肠杆菌（%）	98.7	98.9	99.1	87.6	87.9	90.3

综合上述，从表1可以看出本发明的装饰纸抗菌性效果好，耐磨性好，耐磨转数高，抗菌性好，抑菌率高，具有广阔应用前景。

以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。