[发明专利]一种改性硅藻土吸附纳米纤维素晶须-纳米氰乙基壳聚糖复合纸张湿强抗菌材料

说明书

本发明提供一种改性硅藻土吸附纳米纤维素晶须‑纳米氰乙基壳聚糖复合纸张湿强抗菌材料，该湿强抗菌材料的制备方法为：将纳米纤维素晶须和三聚磷酸钠溶液混合均匀，缓慢滴加到壳聚糖醋酸溶液中，得到纳米纤维素晶须‑纳米壳聚糖复合材料，然后经氢氧化钠活化后，与丙烯晴单体混合，在40℃下保温2‑3h，洗涤至中性，得到纳米纤维素晶须‑纳米氰乙基壳聚糖；将硅藻土加入到去离子水中，在强酸条件下，经十二烷基磺酸钠改性得到改性硅藻土，最后将两者在室温下振荡，达到吸附平衡后，离心分离，得到复合纸张湿强抗菌材料。本发明制备的纸张湿强抗菌材料可以在纸张的表面和内部形成化学键和物理吸附，继而提高纸张的抗菌性和湿强性。

技术领域

本发明属于纸张增强材料技术领域，具体涉及一种改性硅藻土吸附纳米纤维素晶须-纳米氰乙基壳聚糖复合纸张湿强抗菌材料。

背景技术

纸,作为一种特殊的薄层材料在生产和生活中的应用范围越来越广泛,从包装材料到文化出版和日常生活,以及在军工和航天领域等都有它的应用。普通的纸在被水完全浸湿后氢键结合收到破坏，其强力显著下降，只能保留不到5％的干强度,对日常的生活的应用和回收整理过程造成一定的影响，而在包装等利于需要纸张在接触到水或者水溶液的情况下，仍能保留10％以上干强度，为了使纸具有一定的湿强度需要在其生产过程中添加湿强剂,最早使用的湿强剂有甲醛树脂类聚合物、如脲甲醛树脂、三聚氰胺甲醒树脂和聚酰胺多胺环氧氯丙烷等，但是这类物质在酸性条件下生产和使用过程中可能会释放甲醛和有机卤素，增大回收废纸整理过程的难度。因此对湿强剂仍需要进一步的研究。

壳聚糖是甲壳素脱乙酰化后的产物,也是目前最重要的甲壳素衍生物。甲壳素是自然合成仅次于纤维素的产量第二大的天然高分子聚合物。壳聚糖无毒无害、生物相容性好、易于自然降解,它在医药、食品、纺织、农业等许多领域有着广泛的应用。中国专利CN105040509B公开的纳米壳聚糖基季铵烷基淀粉醚复合抗菌纸及其制备与应用，将纳米壳聚糖分散液与造纸干强剂季铵烷基淀粉醚溶液混合，搅拌得到纳米壳聚糖基季铵烷基淀粉醚造纸干强剂，然后加入到漂白木浆中，经抄造得到复合抗菌纸，该方法制备的复合抗菌纸中纳米壳聚糖起到抗菌性能，季铵烷基淀粉醚起到增强性能，使纸张具有良好的抗菌性能和优异的物理性能。中国专利CN 206436473A公开的一种符合壳聚糖抑菌食品包装纸的制备方法和应用，将脱乙酰度95％的壳聚糖经乙酸改性形成溶液A，将分子量10万的壳聚糖经乙酸改性成溶液B，将壳聚糖乙酸改性盐酸盐经乙酸改性后形成溶液C，将溶液ABC混合后加入吐温和乳酸链球菌素搅拌均匀形成整理液，涂覆与牛皮纸上，多次涂抹多次烘干得到复合壳聚糖抑菌食品包装纸。由上述现有技术可知，目前壳聚糖在纸材方面的运用多体现在抗菌性能上，对壳聚糖对纸材的增强方面的研究并不多见。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种性硅藻土吸附纳米纤维素晶须-纳米氰乙基壳聚糖复合纸张湿强抗菌材料，将纳米纤维素晶须与纳米壳聚糖进行物理交联，再对壳聚糖进行氰乙基化改性，最后吸附于硅藻土中，本发明制备的纸张湿强抗菌材料功能材料之间联合紧密，抗菌性能优异，而且与纸张有天然的亲和性能，可以在纸张的内部和表面均匀分散，与纸张中的纤维素形成化学键和物理吸附，提高纸张的抗菌性和湿强性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种改性硅藻土吸附纳米纤维素晶须-纳米氰乙基壳聚糖复合纸张湿强抗菌材料，其特征在于，所述改性硅藻土吸附纳米纤维素晶须-纳米氰乙基壳聚糖复合纸张湿强抗菌材料中包括纳米纤维素晶须、纳米改性壳聚糖和改性硅藻土，所述纳米改性壳聚糖为纳米氰乙基壳聚糖，所述改性硅藻土为阴离子改性硅藻土。

作为上述技术方案的优选，所述阴离子改性硅藻土为十二烷基磺酸钠改性的硅藻土。

作为上述技术方案的优选，所述改性硅藻土吸附纳米纤维素晶须-纳米氰乙基壳聚糖复合纸张湿强抗菌材料的制备方法包括以下步骤：