[发明专利]一种阳离子纳米银多功能造纸助剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于造纸用多功能助剂，具体地说，是涉及一种阳离子纳米银多功能造纸助剂及其制备方法。

背景技术

在造纸工业中，各种抗菌剂占有重要的地位。纳米无机抗菌材料是一种新型抗菌材料，与有机抗菌剂相比，具有广谱、耐久、安全的特点。其中，银系抗菌材料因其毒性低、抗菌活性高、抗菌谱广，已成为目前应用最广泛的无机抗菌材料。纳米银胶就是将粒径做到纳米级的金属银单质，这样进一步加强了其抗菌能力。由于纳米银颗粒在溶液体系中不稳定，容易发生絮聚作用，从而影响其抗菌性能。另外，纳米银只有抗菌作用，不能赋予纸张增强性能，无法满足多功能纸制品的需求。因此，制备具有多功能的纳米银造纸助剂将具有十分广泛的用途。

发明内容

本发明的目的在于改进纳米银本身易絮聚的不足，提供一种新型阳离子纳米银多功能造纸助剂及其制备方法。

为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

本发明所述的一种阳离子纳米银多功能造纸助剂及其制备方法，包括如下步骤：

使用硝酸银为原料，以硼氢化钠为还原剂，在PAE溶液（聚酰胺环氧氯丙烷，一种造纸湿强剂）中，使用还原法制备纳米银颗粒。将20 ml 0.1-10%PAE溶液与20 ml 1-20mmol/L硝酸银溶液进行混合，并置于冰水浴中搅拌，逐滴滴加1-20mmol/L NaBH₄ (硼氢化钠)溶液反应后即得阳离子纳米银溶液，该阳离子纳米银的Zeta电位为+30.6mV。

为进一步实现本发明目的，所述PAE溶液的质量浓度优选为2-5 %；

所述硝酸银溶液的摩尔浓度为1-5mmol/L ；

所述NaBH₄溶液的摩尔浓度为1-5mmol/L。

一种阳离子纳米银多功能造纸助剂，由上述方法制备而成。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

随着社会的进步发展和人民的生活水平的提高，人类对生活质量的要求也变得越来越高。不仅希望自己的生活环境干净舒适，而且还更希望能够是无菌的，远离病原体的威胁。在这个背景之下，越来越多的研究人员将目光投入到了研究抗菌材料的领域里。纳米银具有耐久性好、抗菌效率高、耐高温、安全性好的特点，已成为一种重要的不可缺少的造纸化学品之一。但利用PAE溶液作为保护剂，使得纳米银具有非常好的稳定性，并为其提供多功能性的阳离子纳米银的制备还未见报道。本发明针对目前纳米银本身稳定性差的不足，在PAE溶液中，通过化学还原法，利用硼氢化钠将硝酸银还原成纳米银，从而提高纳米银颗粒的稳定性，并赋予纳米银多功能性，最后将该阳离子纳米银加入到纸浆中，抄造得到高强度高抗菌性纸，从而在提高纸张抗张强度的同时，还可赋予纸张高效抗菌性能。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的阳离子纳米银的透射电镜图。

图2-1 为阳离子纳米银用量对纸张干强度的影响图。

图2 -2为阳离子纳米银用量对纸张湿强度的影响图。

图3为原纸与添加阳离子纳米银的特种纸对大肠杆菌的抑制效果比较图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明方法作进一步的详细说明。需要特别说明的是，本发明的保护范围应当包括但不限于本实施例所公开的技术内容。

实施例１

使用硝酸银为原料，以硼氢化钠为还原剂，在PAE溶液（聚酰胺环氧氯丙烷，一种造纸湿强剂）中，使用还原法制备纳米银颗粒。将20 ml 1%PAE溶液与20 ml 1mmol/L硝酸银溶液进行混合，并置于冰水浴中搅拌10 min，逐滴滴加1mmol/L NaBH₄ (硼氢化钠)溶液反应30min后即得阳离子纳米银溶液, 通过测定纳米银的Zeta电位为+30.6mV，说明其具有阳离子性，因此是阳离子纳米银溶液。

实施例2

使用硝酸银为原料，以硼氢化钠为还原剂，在PAE溶液（聚酰胺环氧氯丙烷，一种造纸湿强剂）中，使用还原法制备纳米银颗粒。将20 ml 2%PAE溶液与20 ml 2mmol/L硝酸银溶液进行混合，并置于冰水浴中搅拌10 min，逐滴滴加2mmol/L NaBH₄ (硼氢化钠)溶液反应30min后即得阳离子纳米银溶液, 通过测定纳米银的Zeta电位为+30.6mV，说明其具有阳离子性，因此是阳离子纳米银溶液。

实施例3