一种含生物活性成分的大生物壁纸
阅读说明：本技术 一种含生物活性成分的大生物壁纸 (Large-organism wallpaper containing bioactive components ) 是由 黄效华 唐宇欣 刘新文 于 2020-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种含生物活性成分的大生物壁纸及其制备方法,制备方法包括以下步骤：制浆、打浆、含生物活性成分的纳米分子巢的制备、含纳米分子巢的浆料的制备、含生物活性成分的大生物壁纸的制备、后处理。本发明的有益效果为：寿命高；耐摩擦色牢度可以达到5级；甲醛含量低,还可以起到吸收甲醛的作用；可以提高壁纸的抗潮性；经可洗性测试,清洗100次后无外观上的损伤和变化；褪色性能达到4级以上,遮蔽性能达到5级,并且经可拭性测试,擦拭20次后仍无外观上的损伤和变化；可以有效的避免壁纸发生霉变,加强壁纸的抗菌、防霉性。(The invention provides a large-organism wallpaper containing bioactive components and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: pulping, preparing a nano molecular nest containing bioactive components, preparing slurry containing the nano molecular nest, preparing macrobiological wallpaper containing the bioactive components, and performing aftertreatment. The invention has the beneficial effects that: the service life is long; the color fastness to rubbing can reach 5 grades; the formaldehyde content is low, and the formaldehyde can be absorbed; the moisture resistance of the wallpaper can be improved; through a washability test, after being cleaned for 100 times, the appearance is not damaged or changed; the fading performance reaches more than 4 grades, the shielding performance reaches 5 grades, and after being wiped for 20 times, the fabric still has no damage and change on appearance through a cleanability test; can effectively avoid the mildew of the wallpaper and enhance the antibacterial and mildew-proof properties of the wallpaper.)
技术领域
本发明涉及壁纸技术领域，尤其是涉及一种含生物活性成分的大生物壁纸及其制备方法。
背景技术
壁纸分为很多类，如覆膜壁纸、涂布壁纸、压花壁纸等。通常用漂白化学木浆生产原纸，再经不同工序的加工处理，如涂布、印刷、压纹或表面覆塑，最后经裁切、包装后出厂。壁纸具有一定的强度、韧度、美观的外表和良好的抗水性能，广泛用于住宅、办公室、宾馆、酒店的室内装修等。
但是，在壁纸的使用中仍存在诸多问题，例如：寿命短，一般墙纸的使用寿命在5到10年左右；不耐脏，需要定期擦洗，但是擦洗的过程可能会擦去一部分浆料导致掉色；污染大，在壁纸的制浆过程中存在醛化过程和降醛过程，使墙纸中可能存在一定的游离甲醛，而且壁纸胶中可能也存在甲醛，会对空气造成污染；壁纸容易受潮，如果房子湿度大的话，壁纸就会因为受潮而与墙体分离，而且还会造成壁纸发霉等。
中国专利CN107215060A公开了一种以生物质材料为基质的壁纸的生产方法，其以银杏叶和银杏树树皮为壁纸功能附加剂，在银杏树粉末与香椿木质纤维进行粘合时添加了部分氯化钙，但是通过所述加工方法制得的以生物质材料为基质的壁纸寿命低，不耐擦洗，在擦洗过程中容易把功能吸附剂擦掉，并且还会产生掉色。
中国专利CN107178008A公开了一种生物质材料制造壁纸的方法，采用汉麻杆芯纤维与木浆作为原纸的原料，依次包括汉麻秆芯纤维预处理→汉麻秆芯纤维浸扎处理→汉麻秆芯纤维烘干处理→制备原纸→表层涂布→干燥、冷却→印花、软化、压花和裁剪包装，但是通过该方法制备的壁纸污染大，而且壁纸吸水性大，容易受潮，与墙体发生分离。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种含生物活性成分的大生物壁纸及其制备方法，以延长现有壁纸的寿命，提升现有壁纸的耐擦洗性和抗潮性，降低现有壁纸的污染。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种含生物活性成分的大生物壁纸及其制备方法，包括制浆、打浆、含生物活性成分的纳米分子巢的制备、含纳米分子巢的浆料的制备、含生物活性成分的大生物壁纸的制备、后处理。
所述制浆，以芦苇纤维和废纸为原料进行制浆，其中芦苇纤维与废纸的质量比为1:（1-3）,通过蒸煮后制备初始浆料，蒸煮温度为155-165℃、时间为90-110min。
所述打浆，将制备的初始浆料进一步打磨，使纤维细化、分开，得到细化浆料。
所述含生物活性成分的纳米分子巢的制备，包括配制生物活性成分饱和水溶液、制备多孔纳米分子巢、制备含生物活性成分的纳米分子巢、含生物活性成分的纳米分子巢的分散。
所述配制生物活性成分饱和水溶液，按艾草提取物:橄榄提取物:薰衣草提取物的质量比为（5-7）:(1-3):1配制生物活性成分，然后溶于水中制备生物活性成分饱和水溶液。
所述制备多孔纳米分子巢，首先配制15-17g/L的氢氧化钙溶液，将氢氧化钙加入到搅拌釜中进行搅拌，控制搅拌速度为100-120rpm，然后滴加20-22g/L的磷酸溶液与氢氧化钙发生酸碱反应，控制反应温度为80-85℃，反应时间为2-2.2小时，钙磷质量比为（3-4）:2，反应结束后，控制反应混合物的PH为5。然后边搅拌边向反应混合物中脂肪醇聚氧乙烯醚，控制脂肪醇聚氧乙烯醚的加入量为0.5-0.7mg/L，搅拌速度为150-155rpm，搅拌温度为60-65℃，搅拌时间为3-4小时，待搅拌结束后通入均质机中进行均质，均质压力为25-27MPa，均质2-4次。然后按聚乙二醇600：硫酸钙：氢氧化钙的质量比为（1-1.5）:（1-1.5）:2称取聚乙二醇600和硫酸钙，将聚乙二醇600和硫酸钙混合制得致孔剂。然后将致孔剂与磷酸钙颗粒混合均匀，制得原料混合物。将原料混合物进行喷雾干燥，喷雾干燥后进行研磨，得到平均颗粒尺寸为80纳米的多孔纳米分子巢。制得的多孔纳米分子巢的比表面积为500-600m2/g，孔容为0.9-1.1ml/g。
所述脂肪醇聚氧乙烯醚，PH值为5-7，渗透时间≤10s，羟值为160-190mgKOH/g。
所述制备含生物活性成分的分子巢，将生物活性成分饱和水溶液、多孔分子巢和白炭黑混合制备含生物活性成分的分子巢，其中生物活性成分饱和水溶液：多孔分子巢：白炭黑的质量比为（5-7）:（6-8）:1。
所述含生物活性成分的分子巢的分散，将含生物活性成分的分子巢加入到高剪切反应釜中进行搅拌，其中高剪切温度为40-50℃，剪切转速为6000-6500rpm，剪切时间为20-30min。
所述含分子巢的浆料的制备，将固含量为30%的PAE湿强剂、阳离子聚丙烯酰胺和含生物活性成分的分子巢加入到细化浆料中混合均匀，制得含分子巢的浆料，其中每吨浆料中固含量为30%的PAE湿强剂的用量为20-30g，阳离子聚丙烯酰胺的用量为30-50g，含生物活性成分的分子巢的用量为20-25kg。
所述阳离子聚丙烯酰胺，离子度为35%，分子量900万，表观粘度为40cP。
所述含生物活性成分的大生物壁纸的制备，将制备的含分子巢的浆料喷涂到网布上，经过挤压、烘干后进行涂布，涂布使用苯丙胶乳、阳离子木薯淀粉、氧化锌和阴离子聚丙烯酰胺组成的混合涂布剂,其中质量比为苯丙胶乳、阳离子木薯淀粉、氧化锌和阴离子聚丙烯酰胺=（3-5）:2:2:1，涂布时所使用的混合涂布剂的用量为10-20g/m2，然后将涂布好的壁纸通过烘箱烘干，烘干温度为120-130°C，干燥时间为3-5min。
所述后处理，包括印刷、版间干燥、软化、压花、冷却、裁边、积料、检验、卷取、包装、装箱、入库。
所述印刷，边搅拌边向印刷油墨中加入艾草，其中，搅拌速度为90-110rpm，搅拌时间为30-40min，艾草的加入量占印刷油墨质量的2%-5%。然后进行振荡混合，振荡混合1-1.5h后进行印刷。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）采用本发明的方法制备的大生物壁纸，通过在壁纸中加入生物活性成分可以提高壁纸的寿命，将壁纸的寿命由现有的5到10年提高到15年以上；
（2）采用本发明的方法制备的大生物壁纸，经耐摩擦色牢度测试，采用GB/T 3920-2008国家标准，耐摩擦色牢度为5级；
（3）采用本发明的方法制备的大生物壁纸，经甲醛含量测试，采用GB/T 185国家标准，室内甲醛含量低于0.05mg/m3，在甲醛含量大于1mg/m3的房间内使用本发明的大生物壁纸后，甲醛含量仍然可以降到0.05mg/m3；
（4）采用本发明的方法制备的大生物壁纸，经吸水性测试，采用GB/T 1540国家标准，吸水性小于15g/m2，可以提高壁纸的抗潮性；
（5）采用本发明的方法制备的大生物壁纸，经可洗性测试，清洗100次后无外观上的损伤和变化。
（6）采用本发明的方法制备的大生物壁纸，褪色性能达到4级以上，遮蔽性能达到5级，并且经可拭性测试，擦拭20次后仍无外观上的损伤和变化。
（7）采用本发明的方法制备的大生物壁纸，在浆料的生产和后处理中均加入了生物活性成分，可以有效的避免壁纸发生霉变，加强壁纸的抗菌、防霉性。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种含生物活性成分的大生物壁纸及其制备方法，包括制浆、打浆、含生物活性成分的纳米分子巢的制备、含纳米分子巢的浆料的制备、含生物活性成分的大生物壁纸的制备、后处理。
所述制浆，以芦苇纤维和废纸为原料进行制浆，其中芦苇纤维与废纸的质量比为1:1,通过蒸煮后制备初始浆料，蒸煮温度为155℃、时间为90min。
所述打浆，将制备的初始浆料进一步打磨，使纤维细化、分开，得到细化浆料。
所述含生物活性成分的纳米分子巢的制备，包括配制生物活性成分饱和水溶液、制备多孔纳米分子巢、制备含生物活性成分的纳米分子巢、含生物活性成分的纳米分子巢的分散。
所述配制生物活性成分饱和水溶液，按艾草提取物:橄榄提取物的质量比为5:1配制生物活性成分，然后溶于水中制备生物活性成分饱和水溶液。
所述制备多孔纳米分子巢，首先配制15g/L的氢氧化钙溶液，将氢氧化钙加入到搅拌釜中进行搅拌，控制搅拌速度为100rpm，然后滴加20g/L的磷酸溶液与氢氧化钙发生酸碱反应，控制反应温度为80℃，反应时间为2小时，钙磷质量比为3:2，反应结束后，控制反应混合物的PH为5。然后边搅拌边向反应混合物中脂肪醇聚氧乙烯醚，控制脂肪醇聚氧乙烯醚的加入量为0.5mg/L，搅拌速度为150rpm，搅拌温度为60℃，搅拌时间为3小时，待搅拌结束后通入均质机中进行均质，均质压力为25MPa，均质2次。然后按聚乙二醇600：硫酸钙：氢氧化钙的质量比为1:1:2称取聚乙二醇600和硫酸钙，将聚乙二醇600和硫酸钙混合制得致孔剂。然后将致孔剂与磷酸钙颗粒混合均匀，制得原料混合物。将原料混合物进行喷雾干燥，喷雾干燥后进行研磨，得到平均颗粒尺寸为80纳米的多孔纳米分子巢。制得的多孔纳米分子巢的比表面积为500m2/g，孔容为0.9ml/g。
所述脂肪醇聚氧乙烯醚，PH值为5-7，渗透时间≤10s，羟值为160-190mgKOH/g。
所述制备含生物活性成分的分子巢，将生物活性成分饱和水溶液、多孔分子巢和白炭黑混合制备含生物活性成分的分子巢，其中生物活性成分饱和水溶液：多孔分子巢：白炭黑的质量比为5:6:1。
所述含生物活性成分的分子巢的分散，将含生物活性成分的分子巢加入到高剪切反应釜中进行搅拌，其中高剪切温度为40℃，剪切转速为6000rpm，剪切时间为20min。
所述含分子巢的浆料的制备，将固含量为30%的PAE湿强剂、阳离子聚丙烯酰胺和含生物活性成分的分子巢加入到细化浆料中混合均匀，制得含分子巢的浆料，其中每吨浆料中固含量为30%的PAE湿强剂的用量为20g，阳离子聚丙烯酰胺的用量为30g，含生物活性成分的分子巢的用量为20kg。
所述阳离子聚丙烯酰胺，离子度为35%，分子量900万，表观粘度为40cP。
所述含生物活性成分的大生物壁纸的制备，将制备的含分子巢的浆料喷涂到网布上，经过挤压、烘干后进行涂布，涂布使用苯丙胶乳、阳离子木薯淀粉、氧化锌和阴离子聚丙烯酰胺组成的混合涂布剂,其中质量比为苯丙胶乳、阳离子木薯淀粉、氧化锌和阴离子聚丙烯酰胺=3:2:2:1，涂布时所使用的混合涂布剂的用量为10g/m2，然后将涂布好的壁纸通过烘箱烘干，烘干温度为120°C，干燥时间为3min。
所述后处理，包括印刷、版间干燥、软化、压花、冷却、裁边、积料、检验、卷取、包装、装箱、入库。
所述印刷，边搅拌边向印刷油墨中加入艾草，其中，搅拌速度为90rpm，搅拌时间为30min，艾草的加入量占印刷油墨质量的2%。然后进行振荡混合，振荡混合1h后进行印刷。
实施例2
一种含生物活性成分的大生物壁纸及其制备方法，包括制浆、打浆、含生物活性成分的纳米分子巢的制备、含纳米分子巢的浆料的制备、含生物活性成分的大生物壁纸的制备、后处理。
所述制浆，以芦苇纤维和废纸为原料进行制浆，其中芦苇纤维与废纸的质量比为1:2,通过蒸煮后制备初始浆料，蒸煮温度为160℃、时间为100min。
所述打浆，将制备的初始浆料进一步打磨，使纤维细化、分开，得到细化浆料。
所述含生物活性成分的纳米分子巢的制备，包括配制生物活性成分饱和水溶液、制备多孔纳米分子巢、制备含生物活性成分的纳米分子巢、含生物活性成分的纳米分子巢的分散。
所述配制生物活性成分饱和水溶液，按艾草提取物:橄榄提取物:薰衣草提取物的质量比为6:2:1配制生物活性成分，然后溶于水中制备生物活性成分饱和水溶液。
所述制备多孔纳米分子巢，首先配制16g/L的氢氧化钙溶液，将氢氧化钙加入到搅拌釜中进行搅拌，控制搅拌速度为110rpm，然后滴加21g/L的磷酸溶液与氢氧化钙发生酸碱反应，控制反应温度为82℃，反应时间为2.1小时，钙磷质量比为7:4，反应结束后，控制反应混合物的PH为5。然后边搅拌边向反应混合物中脂肪醇聚氧乙烯醚，控制脂肪醇聚氧乙烯醚的加入量为0.6mg/L，搅拌速度为152rpm，搅拌温度为62℃，搅拌时间为3.5小时，待搅拌结束后通入均质机中进行均质，均质压力为26MPa，均质3次。然后按聚乙二醇600：硫酸钙：氢氧化钙的质量比为3:3:5称取聚乙二醇600和硫酸钙，将聚乙二醇600和硫酸钙混合制得致孔剂。然后将致孔剂与磷酸钙颗粒混合均匀，制得原料混合物。将原料混合物进行喷雾干燥，喷雾干燥后进行研磨，得到平均颗粒尺寸为80纳米的多孔纳米分子巢。制得的多孔纳米分子巢的比表面积为550m2/g，孔容为1.0ml/g。
所述脂肪醇聚氧乙烯醚，PH值为5-7，渗透时间≤10s，羟值为160-190mgKOH/g。
所述制备含生物活性成分的分子巢，将生物活性成分饱和水溶液、多孔分子巢和白炭黑混合制备含生物活性成分的分子巢，其中生物活性成分饱和水溶液：多孔分子巢：白炭黑的质量比为6:7:1。
所述含生物活性成分的分子巢的分散，将含生物活性成分的分子巢加入到高剪切反应釜中进行搅拌，其中高剪切温度为45℃，剪切转速为6200rpm，剪切时间为25min。
所述含分子巢的浆料的制备，将固含量为30%的PAE湿强剂、阳离子聚丙烯酰胺和含生物活性成分的分子巢加入到细化浆料中混合均匀，制得含分子巢的浆料，其中每吨浆料中固含量为30%的PAE湿强剂的用量为25g，阳离子聚丙烯酰胺的用量为40g，含生物活性成分的分子巢的用量为22kg。
所述阳离子聚丙烯酰胺，离子度为35%，分子量900万，表观粘度为40cP。
所述含生物活性成分的大生物壁纸的制备，将制备的含分子巢的浆料喷涂到网布上，经过挤压、烘干后进行涂布，涂布使用苯丙胶乳、阳离子木薯淀粉、氧化锌和阴离子聚丙烯酰胺组成的混合涂布剂,其中质量比为苯丙胶乳、阳离子木薯淀粉、氧化锌和阴离子聚丙烯酰胺=4:2:2:1，涂布时所使用的混合涂布剂的用量为15g/m2，然后将涂布好的壁纸通过烘箱烘干，烘干温度为125°C，干燥时间为4min。
所述后处理，包括印刷、版间干燥、软化、压花、冷却、裁边、积料、检验、卷取、包装、装箱、入库。
所述印刷，边搅拌边向印刷油墨中加入艾草，其中，搅拌速度为100rpm，搅拌时间为35min，艾草的加入量占印刷油墨质量的4%。然后进行振荡混合，振荡混合1.2h后进行印刷。
实施例3
一种含生物活性成分的大生物壁纸及其制备方法，包括制浆、打浆、含生物活性成分的纳米分子巢的制备、含纳米分子巢的浆料的制备、含生物活性成分的大生物壁纸的制备、后处理。
所述制浆，以芦苇纤维和废纸为原料进行制浆，其中芦苇纤维与废纸的质量比为1:3,通过蒸煮后制备初始浆料，蒸煮温度为165℃、时间为110min。
所述打浆，将制备的初始浆料进一步打磨，使纤维细化、分开，得到细化浆料。
所述含生物活性成分的纳米分子巢的制备，包括配制生物活性成分饱和水溶液、制备多孔纳米分子巢、制备含生物活性成分的纳米分子巢、含生物活性成分的纳米分子巢的分散。
所述配制生物活性成分饱和水溶液，按艾草提取物:橄榄提取物的质量比为7:3配制生物活性成分，然后溶于水中制备生物活性成分饱和水溶液。
所述制备多孔纳米分子巢，首先配制17g/L的氢氧化钙溶液，将氢氧化钙加入到搅拌釜中进行搅拌，控制搅拌速度为120rpm，然后滴加22g/L的磷酸溶液与氢氧化钙发生酸碱反应，控制反应温度为85℃，反应时间为2.2小时，钙磷质量比为2:1，反应结束后，控制反应混合物的PH为5。然后边搅拌边向反应混合物中脂肪醇聚氧乙烯醚，控制脂肪醇聚氧乙烯醚的加入量为0.7mg/L，搅拌速度为155rpm，搅拌温度为65℃，搅拌时间为4小时，待搅拌结束后通入均质机中进行均质，均质压力为27MPa，均质4次。然后按聚乙二醇600：硫酸钙：氢氧化钙的质量比为3:3:4称取聚乙二醇600和硫酸钙，将聚乙二醇600和硫酸钙混合制得致孔剂。然后将致孔剂与磷酸钙颗粒混合均匀，制得原料混合物。将原料混合物进行喷雾干燥，喷雾干燥后进行研磨，得到平均颗粒尺寸为80纳米的多孔纳米分子巢。制得的多孔纳米分子巢的比表面积为600m2/g，孔容为1.1ml/g。
所述脂肪醇聚氧乙烯醚，PH值为5-7，渗透时间≤10s，羟值为160-190mgKOH/g。
所述制备含生物活性成分的分子巢，将生物活性成分饱和水溶液、多孔分子巢和白炭黑混合制备含生物活性成分的分子巢，其中生物活性成分饱和水溶液：多孔分子巢：白炭黑的质量比为7:8:1。
所述含生物活性成分的分子巢的分散，将含生物活性成分的分子巢加入到高剪切反应釜中进行搅拌，其中高剪切温度为50℃，剪切转速为6500rpm，剪切时间为30min。
所述含分子巢的浆料的制备，将固含量为30%的PAE湿强剂、阳离子聚丙烯酰胺和含生物活性成分的分子巢加入到细化浆料中混合均匀，制得含分子巢的浆料，其中每吨浆料中固含量为30%的PAE湿强剂的用量为30g，阳离子聚丙烯酰胺的用量为50g，含生物活性成分的分子巢的用量为25kg。
所述阳离子聚丙烯酰胺，离子度为35%，分子量900万，表观粘度为40cP。
所述含生物活性成分的大生物壁纸的制备，将制备的含分子巢的浆料喷涂到网布上，经过挤压、烘干后进行涂布，涂布使用苯丙胶乳、阳离子木薯淀粉、氧化锌和阴离子聚丙烯酰胺组成的混合涂布剂,其中质量比为苯丙胶乳、阳离子木薯淀粉、氧化锌和阴离子聚丙烯酰胺=5:2:2:1，涂布时所使用的混合涂布剂的用量为20g/m2，然后将涂布好的壁纸通过烘箱烘干，烘干温度为130°C，干燥时间为5min。
所述后处理，包括印刷、版间干燥、软化、压花、冷却、裁边、积料、检验、卷取、包装、装箱、入库。
所述印刷，边搅拌边向印刷油墨中加入艾草，其中，搅拌速度为110rpm，搅拌时间为40min，艾草的加入量占印刷油墨质量的5%。然后进行振荡混合，振荡混合1.5h后进行印刷。
实施例4
采用实施例1-3所述的含生物活性成分的大生物壁纸进行测试，测试性能如下：
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。
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