一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油墨领域，公开了一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油，包括以下重量份的组份：30‑40份水性丙烯酸树脂液；6‑16份水性蜡乳液；10‑20份载银复合纤维素气凝胶颗粒；3‑5份白芨胶质；0.5‑1.5份茶皂素；10‑20份水；10‑20份乙醇；0.5‑1.5份消泡剂；1‑2份流平剂；1‑2份缓冲剂。本发明专利技术还公开了上述抗菌水性光油的制备方法。本发明专利技术的抗菌水性光油绿色环保，具有出色的抗菌效果，且分散性、适印刷性、成膜性好，同时油墨成膜固化后具有良好的耐磨性、抗拉性和耐光老化性。

An antibacterial waterborne light oil containing compound cellulose aerogel and its preparation method

The present invention relates to the field of ink, discloses an antibacterial water-based varnish containing cellulose composite aerogels, includes the following components: 30 parts by weight of 40 water-soluble acrylic resin liquid; 6 16 water-based wax emulsion; 10 20 silver composite cellulose aerogel particles; 3 5 a 0.5 1.5 Bletilla colloid; tea saponin; 10 20 10 water; 20 ethanol; 0.5 1.5 defoamer; 1 2 leveling agent; 1 2 buffer. The invention also discloses the preparation method of the antibacterial water borne light oil. The antibacterial water-borne light oil of the invention is green and environment-friendly, has excellent antibacterial effect, and has good dispersibility, good printability and good film-forming property. At the same time, the ink has good wearability, tensile resistance and light aging resistance after film curing.

【技术实现步骤摘要】
一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油及其制备方法
本专利技术涉及油墨领域，尤其涉及一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油及其制备方法。
技术介绍
水性光油作为一种新兴的绿色环保印刷材料，广泛地应用于各个领域，水性光油拥有出色的表面光泽度，因其溶剂主要为水，不会向大气排放有害的挥发性气体，比较环保，符合当今提倡环保健康的理念。因此水性光油在今后有着广阔的发展空间。特别是在食品包装印刷领域，由于卫生要求非常高，不能有细菌的存在，因此不仅要求油墨本身无毒害、环保，而且需要油墨也具有一定的抗菌性。中国专利技术专利CN102477238B公开了一种水性光油，其配方包括水、丙烯酸聚合物、钛白粉、重金石粉、重质碳酸钙、高岭土、玉墓坟、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、多功能助剂、成膜助剂和杀菌防霉剂，该水性光油环保无毒、抗碱防霉、防潮。王灿才等在《包装工程》发表的“水松纸抗菌水性油墨研究”中公开了一种抗菌水性油墨，其配方为：联苯胺黄5%，二氧化钛25%，水性丙烯酸树脂液45%，乙醇15%以及水10%。该水性油墨在水松纸上具有良好的印刷适性，并且具有良好的抗菌效果。以上两种产品的但不足之处在于：抗菌成分与其他成分仅仅是物理混合，虽然起到了抗菌作用，但是分散性和效果均一般。中国专利技术专利CN102952431A公开了一种烟用水松纸水性油墨及其制作方法，包括水性乳化树脂油50-60份+氧化铁颜料10-20份+水10-20份+消泡剂、防沉降剂、流平剂、润湿剂、抗菌剂、润湿分散剂、表面张力剂助剂中的一种或一种以上0.5-1份。该专利技术的烟用水松纸水性油墨具有细度小，干燥速度快，稠度高，粘度低，分散稳定性好，无硬结性沉淀，无凝聚，无残留异味等优点，但是该专利技术将杀菌剂直接配入水性油墨中，该杀菌剂虽然能够起到杀菌作用，但是单一杀菌剂的杀菌广谱性小，杀菌效果有限，此外还可能也会对人体有害，造成副作用。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油及其制备方法。本专利技术的抗菌水性光油绿色环保，具有出色的抗菌效果，且分散性、适印刷性、成膜性好，同时油墨成膜固化后具有良好的耐磨性、抗拉性和耐光老化性。本专利技术的具体技术方案为：一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油，包括以下重量份的组份：30-40份水性丙烯酸树脂液；6-16份水性蜡乳液；10-20份载银复合纤维素气凝胶颗粒；3-5份白芨胶质；0.5-1.5份茶皂素；10-20份水；10-20份乙醇；0.5-1.5份消泡剂；1-2份流平剂；1-2份缓冲剂。作为优选，所述载银复合纤维素气凝胶颗粒的制备方法如下：（1）载银壳聚糖改性水镁石纤维的制备：取10份壳聚糖并将其添加于100份水中搅拌至溶解，再向壳聚糖溶液中添加10份硝酸银，搅拌均匀后滴加稀硝酸水溶液直至溶液pH为3-4，然后在避光条件下水浴60℃搅拌加热3h，再将悬浮液先后经离心分离、取固体物质洗涤、真空干燥后，取10份上述固体物质和0.5份硼氢化钠加入到0.01mol/L的氢氧化钠水溶液中，加水调节pH至7.5-8，最后经搅拌、离心分离取固体、洗涤、干燥得到载银壳聚糖；将载银壳聚糖配制成浓度为2-4wt%的载银壳聚糖溶液，取10份水镁石纤维添加到60-80份载银壳聚糖溶液中并搅拌均匀，接着进行超声波分散，静置4-6h后，经离心分离、取沉淀洗涤、真空干燥、粉碎后得到载银壳聚糖改性水镁石纤维。本专利技术先使壳聚糖对银粒子进行络合，在还原呈单质银，使单质银负载与壳聚糖上，然后将载银壳聚糖对水镁石纤维进行改性，得到载银壳聚糖改性水镁石纤维。其中银单质、壳聚糖、水镁石纤维自身均具有一定的抗菌性，在一同配合下，抗菌光谱性更高，抑菌效果更好。（2）载银复合纤维素气凝胶颗粒的制备：将纤维素溶解于纤维素溶剂中，制得浓度为6-10wt%的纤维素溶液，取1-3份载银壳聚糖改性水镁石纤维添加到100份纤维素溶液中，搅拌均匀后进行超声波分散，接着将溶液在-4℃至-8℃的环境中冷冻2-4天；然后将冷冻物在室温解冻，得到纤维素水凝胶，用乙醇对纤维素水凝胶进行溶剂置换，得到纤维素醇凝胶；对纤维素醇凝胶进行超临界二氧化碳流体干燥以及粉碎后，制得载银复合纤维素气凝胶颗粒。上述份数均为重量份。将载银壳聚糖改性水镁石纤维与纤维素复合后制备成气凝胶，气凝胶具有超高的表面面积、且质轻，适量添加于水性光油中，不仅可以作为抗菌剂，而且同时能够作为水性光油的连接料使用，能够提高油墨成膜后的耐磨性、韧性和抗拉强度。此外，油墨在印刷过程中，当油墨刚接触到承印材料表面上时，形成一层膜，比表面积突然变大，由于载银复合纤维素气凝胶颗粒拥有超大的比表面积，大量水分逃离，水性光油干燥速度较快，当干燥到一定程度时，由于水性光油连接料内外部的渗透压，干燥速度逐渐变缓，使得水性光油有足够的时间渗透到承印材料中，增强与承印材料的附着力，而此时水分的含量较少，已不会导致属性油墨粘到导纸辊上，使印刷品失去光泽，因此水性光油的适印刷性好。其中，在载银复合纤维素气凝胶颗粒中，载银壳聚糖改性水镁石纤维的作用一方面是提供抗菌功能，另一方面，水镁石纤维与其他纤维素复合后，能够增强载银复合纤维素气凝胶自身的交联度，从而提升韧性和抗拉性。作为优选，所述纤维素的制备方法如下：将100份竹丝添加到300-500份10wt%的氢氧化钾溶液中，接着进行减压蒸煮，温度为190-210℃，时间为4-6h；蒸煮后取出竹丝，洗净后将竹丝添加到1000-1400份50wt%的乙醇水溶液中，并加热至90-100℃，保温1-2h；然后过滤取固态物；将固态物洗净后，依次进行打浆、清洗、干燥得到纤维素。上述方法之二的纤维素，反应活性高，特别适于制备本专利技术的载银复合纤维素气凝胶颗粒。作为优选，所述纤维素溶剂由以下组分构成：氢氧化钠8-12wt%，硫脲4-8wt%，水余量。作为优选，所述载银复合纤维素气凝胶颗粒的粒径为1-3微米。作为优选，所述水性丙烯酸树脂液为二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液。作为优选，所述二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液的制备方法如下：a、将纳米二氧化钛、乙醇、水和硅烷偶联剂混合均匀后在60℃水浴回流反应8-16h，然后降至室温，产物经过离心分离和洗涤，得到硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，所述纳米二氧化钛、乙醇、水和硅烷偶联剂的重量用量比为1:30-50:5-15:1-3。b、将30-60份水和1-3份乳化剂放入反应器加热至80℃，再将10-20份烷烃基丙烯酸酯单体、10-20份羟烷基丙烯酸酯单体、15-25份步骤a所得的硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，3-5份聚乙二醇和0.25-0.5份水溶性引发剂放入反应器后搅拌均匀，保温0.5-1小时后，在2小时内匀速加入0.25-0.5份水溶性引发剂，然后再保温4-8小时，之后一边搅拌一边加入氨水进行中和，使溶液pH维持在7.5-8.5之间，再抽真空去除游离的氨水，最后过滤得到二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液，以上物质份数均为重量份数。采用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行改性，使其能与丙烯酸酯单体共聚，将纳米二氧化钛和羟烷基引入到水性丙烯酸树脂上，经修饰后的纳米二氧化钛直接参与聚合，在树脂中的分布均匀，对水性丙烯酸树脂的改性效果更佳。纳米二氧化钛具有出色的耐光老化性能和抗菌防霉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油，其特征在于：包括以下重量份的组份：30‑40份水性丙烯酸树脂液；6‑16份水性蜡乳液；10‑20份载银复合纤维素气凝胶颗粒；3‑5份白芨胶质；0.5‑1.5份茶皂素；10‑20份水；10‑20份乙醇；0.5‑1.5份消泡剂；1‑2份流平剂；1‑2份缓冲剂。

【技术特征摘要】
1.一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油，其特征在于：包括以下重量份的组份：30-40份水性丙烯酸树脂液；6-16份水性蜡乳液；10-20份载银复合纤维素气凝胶颗粒；3-5份白芨胶质；0.5-1.5份茶皂素；10-20份水；10-20份乙醇；0.5-1.5份消泡剂；1-2份流平剂；1-2份缓冲剂。2.如权利要求1所述的一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油，其特征在于，所述载银复合纤维素气凝胶颗粒的制备方法如下：（1）载银壳聚糖改性水镁石纤维的制备：取10份壳聚糖并将其添加于100份水中搅拌至溶解，再向壳聚糖溶液中添加10份硝酸银，搅拌均匀后滴加稀硝酸水溶液直至溶液pH为3-4，然后在避光条件下水浴60℃搅拌加热3h，再将悬浮液先后经离心分离、取固体物质洗涤、真空干燥后，取10份上述固体物质和0.5份硼氢化钠加入到0.01mol/L的氢氧化钠水溶液中，加水调节pH至7.5-8，最后经搅拌、离心分离取固体、洗涤、干燥得到载银壳聚糖；将载银壳聚糖配制成浓度为2-4wt%的载银壳聚糖溶液，取10份水镁石纤维添加到60-80份载银壳聚糖溶液中并搅拌均匀，接着进行超声波分散，静置4-6h后，经离心分离、取沉淀洗涤、真空干燥、粉碎后得到载银壳聚糖改性水镁石纤维；（2）载银复合纤维素气凝胶颗粒的制备：将纤维素溶解于纤维素溶剂中，制得浓度为6-10wt%的纤维素溶液，取1-3份载银壳聚糖改性水镁石纤维添加到100份纤维素溶液中，搅拌均匀后进行超声波分散，接着将溶液在-4℃至-8℃的环境中冷冻2-4天；然后将冷冻物在室温解冻，得到纤维素水凝胶，用乙醇对纤维素水凝胶进行溶剂置换，得到纤维素醇凝胶；对纤维素醇凝胶进行超临界二氧化碳流体干燥以及粉碎后，制得载银复合纤维素气凝胶颗粒；上述份数均为重量份。3.如权利要求2所述的一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光油，其特征在于，所述纤维素的制备方法如下：将100份竹丝添加到300-500份10wt%的氢氧化钾溶液中，接着进行减压蒸煮，温度为190-210℃，时间为4-6h；蒸煮后取出竹丝，洗净后将竹丝添加到1000-1400份50wt%的乙醇水溶液中，并加热至90-100℃，保温1-2h；然后过滤取固态物；将固态物洗净后，依次进行打浆、清洗、干燥得到纤维素；上述份数均为重量份。4.如权利要求2所述的一种含有复合纤维素气凝胶的抗菌水性光...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊波，杨志德，
申请(专利权)人：长兴艾飞特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33