一种铜纳米复合抗菌纸及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铜纳米复合抗菌纸及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：S1、采用化学还原法制备铜纳米胶体，经过离心、干燥后得到铜纳米粉；S2、采用湿部添加法制备铜纳米复合抗菌纸浆；S3、采用造纸工艺制得铜纳米复合抗菌纸。本发明专利技术制备出的铜纳米复合抗菌纸不仅防霉抗菌性能优异，而且具有制备工艺简单、不易变色、无毒无味等优点。该铜纳米复合抗菌纸能广泛应用于流通领域用纸、食品及药品包装用纸、医院用纸、室内环境保护用纸、文物保护用纸及生活用纸等领域。

Copper nano composite antibacterial paper and preparation method thereof

The invention provides a copper nano-composite antibacterial paper and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: S1, preparation of copper nano-colloid by chemical reduction method, preparation of copper nano-powder by centrifugation and drying, S2, preparation of copper nano-composite antibacterial pulp by wet end addition method, S3, preparation of copper nano-colloid by papermaking process. Rice compound antibacterial paper. The copper nano-composite antibacterial paper prepared by the invention not only has excellent mildew-proof and antibacterial properties, but also has the advantages of simple preparation process, non-discoloration, non-toxicity and tasteless. The copper nanocomposite antibacterial paper can be widely used in circulation field, food and pharmaceutical packaging paper, hospital paper, indoor environmental protection paper, cultural relics protection paper and domestic paper and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种铜纳米复合抗菌纸及其制备方法
本专利技术涉及抗菌纸
，特别是涉及一种铜纳米复合抗菌纸及其制备方法。
技术介绍
健康是人们最为关注的话题之一，然而，细菌无处不在、无孔不入，它们的传播和蔓延严重威胁着人类的健康。随着人民生活水平的提高和环境意识的增强，保护生态环境、提高人们生活工作环境质量的呼声日益高涨。因此健康的生存环境日益成为人类的追求目标，危害人类健康的环境微生物也引起人们的重视。在纸中添加抗菌剂能够赋予其抗菌功能，抗菌纸的用途广泛，市场前景广阔，在公共卫生、物资流通、食品安全等领域都具有较大的市场发展空间。然而到目前为止国内具有抗菌功能的纸产品以及具有独立研发能力的企业仍十分稀缺，几乎没有完整的抗菌纸生产线。抗菌材料的有效成分是抗菌剂，抗菌剂按其化学结构不同可分为有机抗菌剂和无机抗菌剂两大类。有机抗菌剂具有快速抗菌、抗菌广谱、毒性小等优点，在抗菌纸的开发早期得到了比较广泛的应用。但是，有机抗菌剂存在耐热性较差、容易水解、有效期短等缺点，因此，其使用范围受到了严重限制。而以银为代表的无机抗菌剂具有抗菌广谱、抗菌效率高、缓释性和耐热性好等特点，正逐渐用于特种纸中。银系抗菌剂虽然抗菌能力强，但存在易变色、抗霉菌效果差、成本较高等缺点，难以广泛应用于抗菌纸产品。
技术实现思路
鉴于上述状况，本专利技术提供一种铜纳米复合抗菌纸及其制备方法，该抗菌纸具有无毒无味、不易变色、抗菌广谱高效耐久、成本低的优点。本专利技术的一方面提供一种铜纳米复合抗菌纸的制备方法，包括以下步骤：S1、采用化学还原法制备铜纳米胶体，经过离心、干燥后得到铜纳米粉；S2、采用湿部添加法制备铜纳米复合抗菌纸浆；S3、采用造纸工艺制得铜纳米复合抗菌纸。本专利技术的另一方面提供了上述制备方法制备出的铜纳米复合抗菌纸。本专利技术有益的技术效果在于：1.采用化学还原法制备的铜纳米胶体纯度高、分散性好、抗氧化性好、不易变色、无毒无味。2.本专利技术制备的铜纳米复合抗菌纸不仅防霉抗菌性能优异，而且具有制备工艺简单、不易变色、无毒无味等优点。3.本专利技术制备的铜纳米复合抗菌纸能广泛应用于流通领域用纸、食品及药品包装用纸、医院用纸、室内环境保护用纸、文物保护用纸及生活用纸等领域。另外，根据本专利技术上述的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：在一个可选的实施方式中，所述步骤S1中，采用化学还原法制备铜纳米胶体的步骤包括：以铜盐在溶剂中采用化学还原法制备粒径为20-150nm的铜纳米颗粒，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制。在一个可选的实施方式中，所述铜盐为硫酸铜或氧化铜，使用的络合剂为氢氧化钠，使用的还原剂为水合肼或抗坏血酸，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮或十二烷基硫酸钠，所述溶剂为离子水或无水乙醇。在一个可选的实施方式中，化学还原法制备铜纳米胶体的反应体系中，按质量百分比，各物质的占比分别为：铜盐8-12％，络合剂2-5％，表面活性剂1-2％，还原剂15-20％，溶剂60-80％。在一个可选的实施方式中，所述步骤S2中，采用湿部添加法制备铜纳米复合抗菌纸浆的步骤包括：将铜纳米粉和纸浆按重量比为0.1～1：99～99.9的比例进行充分混合，得到铜纳米复合抗菌纸浆。在一个可选的实施方式中，所述步骤S3中，采用造纸工艺制得铜纳米复合抗菌纸的步骤包括：用水将铜纳米复合抗菌纸浆稀释至一定浓度，在造纸机的网部初步脱水，形成湿的纸页，再经压榨脱水、烘干，最终得到铜纳米复合抗菌纸。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为实施例1制得的铜纳米粉的XRD图谱，各衍射峰均对应纯铜的衍射峰；图2为实施例1制得为铜纳米复合抗菌纸对大肠杆菌的抗菌实验结果照片，a图为空白对照组，b图为实验组；图3为实施例1制得为铜纳米复合抗菌纸对金黄色葡萄球菌的抗菌实验结果照片，a图为空白对照组，b图为实验组；图4为实施例2制得为铜纳米复合抗菌纸对大肠杆菌的抗菌实验结果照片，a图为空白对照组，b图为实验组；图5为实施例2制得为铜纳米复合抗菌纸对金黄色葡萄球菌的抗菌实验结果照片，a图为空白对照组，b图为实验组；图6为实施例2制得为铜纳米复合抗菌纸的抗霉菌实验结果。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术的实施方式提供了一种铜纳米复合抗菌纸的制备方法，包括以下步骤：S1、采用化学还原法制备铜纳米胶体，经过离心、干燥后得到铜纳米粉；其中，采用化学还原法制备铜纳米胶体的步骤具体包括：以铜盐在溶剂中采用化学还原法制备粒径为20-150nm的铜纳米颗粒，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制。所述铜盐优选为硫酸铜或氧化铜，使用的络合剂优选为氢氧化钠，使用的还原剂优选为水合肼或抗坏血酸，所述表面活性剂优选为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或十二烷基硫酸钠(SDS)，所述溶剂为离子水或无水乙醇。该化学还原法制备铜纳米胶体的反应体系中，按质量百分比，各物质的占比分别为：铜盐8-12％，络合剂2-5％，表面活性剂1-2％，还原剂15-20％，溶剂60-80％。S2、采用湿部添加法制备铜纳米复合抗菌纸浆；其中，该步骤具体包括：将铜纳米粉和纸浆按重量比为0.1～1：99～99.9的比例进行充分混合，得到铜纳米复合抗菌纸浆。S3、采用造纸工艺制得铜纳米复合抗菌纸。其中，该步骤具体包括：用水将铜纳米复合抗菌纸浆稀释至一定浓度，在造纸机的网部初步脱水，形成湿的纸页，再经压榨脱水、烘干，最终得到铜纳米复合抗菌纸。相比现有技术，本专利技术采用化学还原法制备的铜纳米胶体的纯度高、分散性好、抗氧化性好、不易变色、无毒无味。本专利技术制备的铜纳米复合抗菌纸不仅防霉抗菌性能优异，而且具有制备工艺简单、不易变色、无毒无味等优点。本专利技术制备的铜纳米复合抗菌纸能广泛应用于流通领域用纸、食品及药品包装用纸、医院用纸、室内环境保护用纸、文物保护用纸及生活用纸等领域。下面分多个实施例对本专利技术实施例进行进一步的说明。本专利技术实施例不限定于以下的具体实施例。在不变主权利的范围内，可以适当的进行变更实施。实施例1一种铜纳米复合抗菌纸的制备方法，包括以下步骤：S1、制备铜纳米粉：将5g无水硫酸铜、1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及2g氢氧化钠充分溶解于40ml去离子水中，缓慢滴入10ml水合肼溶液(80％)进行化学还原反应，反应完成后离心、干燥得到铜纳米粉。制得的铜纳米粉的XRD图谱可以参阅图1，各衍射峰均对应纯铜的衍射峰。S2、将步骤S1制备的铜纳米粉和纸浆按重量比0.2：99.8混合均匀，得到铜纳米复合抗菌纸浆。S3、采用造纸工艺将铜纳米复合抗菌纸浆制成铜纳米抗菌纸。依据GB/T21866-2008，分别测试了本实施例制备的铜纳米复合抗菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜纳米复合抗菌纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用化学还原法制备铜纳米胶体，经过离心、干燥后得到铜纳米粉；S2、采用湿部添加法制备铜纳米复合抗菌纸浆；S3、采用造纸工艺制得铜纳米复合抗菌纸。

【技术特征摘要】
1.一种铜纳米复合抗菌纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用化学还原法制备铜纳米胶体，经过离心、干燥后得到铜纳米粉；S2、采用湿部添加法制备铜纳米复合抗菌纸浆；S3、采用造纸工艺制得铜纳米复合抗菌纸。2.根据权利要求1所述的铜纳米复合抗菌纸的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用化学还原法制备铜纳米胶体的步骤包括：以铜盐在溶剂中采用化学还原法制备粒径为20-500nm的铜纳米颗粒，并且添加表面活性剂进行颗粒尺寸和形状控制。3.根据权利要求2所述的铜纳米复合抗菌纸的制备方法，其特征在于，所述铜盐为硫酸铜或氧化铜，使用的络合剂为氢氧化钠，使用的还原剂为水合肼或抗坏血酸，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮或十二烷基硫酸钠，所述溶剂为离子水或无水乙醇。4.根据权利要求3所述的铜纳米复合抗菌纸的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张萌，石思思，胡剑，刘欣，肖宇群，
申请(专利权)人：江西赣大材料技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36