一种耐晒抑菌热敏纸及其制备方法与流程

本发明涉及热敏纸及其制备技术领域，更具体地说，它涉及一种耐晒抑菌热敏纸及其制备方法。

背景技术：

热敏纸又被称为热敏传真纸、热敏记录纸、热敏复印纸，在台湾则叫做感热复写纸。热敏纸是一种加工纸，其制造原理就是在优质的原纸上涂布一层“热敏涂料”（热敏变色层），通过热敏打印而使得“热敏涂料”显色，形成文字或图案。

现有技术中授权公告号为cn203487413u公开了一种热敏纸，包括原纸和涂敷于该原纸正面的热敏涂层，其原纸的反面均匀铸涂有涂料层，使得可以正反打印。

但是，该种热敏纸存在大多数热敏打印纸存在的普遍性问题：颜色耐久性不佳。无论是存储运输过程的日晒或者打印显色后的日晒，均容易造成显色不清晰或褪色问题，使得该种热敏纸的使用受限。另一方面，热敏纸为植物纤维制品，又常常被用于超市小票打印、车票打印等流转性强的纸张，受潮后的热敏纸容易成为细菌滋生的温床，在使用过程中极容易成为细菌传播的媒介。因而对于一些用于公共场合，如超市小票打印、汽车票打印等的热敏纸往往需要具备一定的防细菌滋生的功能，以减少在存储、使用过程中细菌的滋生。

针对上述问题本发明旨在提供一种耐晒抑菌的热敏纸及其制备方法。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐晒抑菌热敏纸，其具有耐晒性佳、显色后颜色持久、抑菌性优良、适用性广的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种耐晒抑菌热敏纸，包括原纸层、热敏变色层和保护层，所述热敏变色层被夹嵌于原纸层和保护层之间，所述原纸层的正反两面均设置有耐晒抑菌层；所述耐晒抑菌层由包括按重量份计的如下原料制备而成，

丙烯酸酯类胶黏剂80-100份

纳米无机填料30-40份

有机溶剂50-60份

防晒剂5-8份

芦荟提取液1-5份

抗氧剂1-5份

蜂蜡1-3份；

所述溶剂选择可溶解蜂蜡的有机溶剂。

通过采用上述技术方案，通过热敏纸的原纸层正反两面设置耐晒抑菌层极大提升了热敏纸的耐晒稳定性和抑菌性，使得热敏纸在存储、运输过程中不易因日晒造成打印后显色不清晰或者褪色，同时不易在存储或者使用过程中滋生细菌，适用于作为汽车票打印用纸、超市小票打印用纸等具有广泛流转性的纸制品。本发明热敏纸的耐晒抑菌功能主要来源于耐晒抑菌层：1、合适的纳米无机填料不仅在原纸层上的附着牢度高，同时具有良好的耐晒性能；2、芦荟提取液中含有天然的耐晒成分，利于保持热敏纸中热敏涂料不受日晒影响，保持长久的稳定性，同时天然芦荟提取液还含有杀菌消炎成分，对于细菌的滋生具有抑制作用；3、防晒剂和抗氧剂，一方面具有保护芦荟提取液在热敏纸制备过程中不被破坏的作用，另一方面能够与芦荟提取液协同起到耐晒、提升热敏纸的耐晒稳定性的作用；4、上述掺量的蜂蜡可以减少制备热敏纸过程中芦荟提取液、耐晒剂、抗氧剂的损失，另一方面可以提升原纸层的防水性，此外蜂蜡中还含有天然的抑菌成分，利于提升热敏纸的抑菌能力。本发明中耐晒抑菌层虽然位于热敏变色层和原纸层之间，但是由于热敏变色层和耐晒抑菌层均较薄，制备后彼此之间存在一定程度的互溶，同时耐晒剂、抗氧剂、芦荟提取中的有效成分均存在着一定程度的向热敏变色层扩散，因而并不妨碍耐晒抑菌层的耐晒、抑菌作用的发挥。

进一步地，所述纳米无机填料为纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米二氧化钛按质量比1:0.5:0.5的比例混合而成。

通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米二氧化钛均具有良好的耐日晒性能，且在原纸层的表面具有极佳的附着牢度。此外，纳米二氧化硅的高吸附性，能够使得芦荟提取液、耐晒剂和抗氧剂分子被吸附，从而缓慢释放，使得热敏纸具有长时间的耐晒抑菌性能。

进一步地，所述有机溶剂为丙酮。

通过采用上述技术方案，丙酮对蜂蜡具有良好的溶解性，且容易去除。

进一步地，所述防晒剂为双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪。

通过采用上述技术方案，双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪具有高耐热性和极强的紫外线吸收能力，能够有效提升热敏纸的耐晒性能，使得热敏纸不易因日晒造成显色不清楚或者褪色问题。

进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂bht。

通过采用上述技术方案，抗氧剂bht是一种可用于食品加工的安全性抗氧剂，能有效起到延缓其他物质氧化老化的作用，增加了热敏纸对外界热源以及日晒的耐受性能。

本发明的另一目的在于提供一种耐晒抑菌热敏纸的制备方法，采用该方法制得的热敏纸具有耐晒性佳、显色后颜色持久、抑菌性优良、适用性广的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种如上述任一项所述的耐晒抑菌热敏纸的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，

蜂蜡预溶解：按比例称取蜂蜡和有机溶剂混合，搅拌至蜂蜡完全溶解得蜂蜡溶液；

耐晒抑菌材料制备：按比例称取芦荟提取液、抗氧剂和纳米无机填料搅拌混合均匀；随后，按顺序依次加入配制的蜂蜡溶液和耐晒剂，继续搅拌至混合均匀得混合料；

溶剂去除：采用减压蒸发法去除混合料中的溶剂，研磨后过筛，得耐晒抑菌料备用；

耐晒抑菌层涂覆：将耐晒抑菌料与按比例称取的丙烯酸酯类胶黏剂混合、搅拌均匀后均匀涂覆于原纸层正反两面，形成耐晒抑菌层；

热敏涂料层涂覆：在涂覆有耐晒抑菌层的原纸层的表面均匀涂覆热敏涂料，形成热敏变色层；

保护层设置：完成热敏涂料涂覆后在热敏变色层的表面压覆聚酯薄膜层即得。

通过采用上述技术方案，蜂蜡可以选用蜂蜡粉末，由于其不溶于水，因而需要在先用有机溶剂溶解；耐晒抑菌材料的制备在高速混合机中完成，先加入纳米无机填料、芦荟提取液和抗氧剂，充分混合使得纳米无机填料能均匀吸附芦荟提取液和抗氧剂，此过程中由于抗氧剂的加入可以减少芦荟提取液中耐晒抑菌有效成分的破坏；随后，继续加入蜂蜡溶液和耐晒剂继续混合，使得纳米无机填料能均匀吸附蜂蜡溶液和耐晒剂，得到混合料；混合料在使用前需要去除有机溶剂，研磨再过筛，保证得到的耐晒抑菌料颗粒细密均匀，利于后续步骤均匀分散，并牢固附着于原纸层表面；丙烯酸酯类胶黏剂具有水溶性，容易使纳米无机填料均匀分散，涂覆后可以牢固附着于原纸层形成耐晒抑菌层；最后，采用常规热敏纸制备工艺将热敏涂料涂覆于耐晒抑菌层形成热敏变色层，然后在热敏变色层上压覆保护层即得具有耐晒抑菌特性的热敏纸。

进一步地，所述耐晒抑菌材料制备步骤在高速混合机中完成，混料过程中控制转速为3000-5000rpm。

通过采用上述技术方案，能最大程度缩短物料混合时间，使得各组分充分混合均匀。

进一步地，所述芦荟提取液经由如下工艺制备而得，

步骤一、将芦荟去表皮后捣碎，加入等体积的1.0-3.0mol/l的碳酸钠溶液，搅拌均匀得混合物；

步骤二：将步骤一所得混合物置于28-35℃条件下保温萃取30-45min，保温结束后过滤得萃取液；

步骤三：往步骤二所得萃取液中加入占萃取液1-5wt%的活性炭粉末，超声10-15min后，过滤得芦荟提取液备用。

通过采用上述技术方案，经由上述工艺制得的芦荟提取液中耐晒、抑菌成分的活性能最大程度被保留，同时经过活性炭处理后减少了植物色素和固态杂质，使得制得芦荟提取液纯净，不会影响纸的颜色或者形成疵点。根据需要可以对芦荟提取也进行适当的浓缩，以减少提取液中水分的含量。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在热敏纸的原纸层正反两面设置耐晒抑菌层极大提升了热敏纸的耐晒稳定性和抑菌性，使得热敏纸在存储、运输过程中不易因日晒造成打印后显色不清晰或者褪色，同时不易在存储或者使用过程中滋生细菌，适用于作为汽车票打印用纸、超市小票打印用纸等具有广泛流转性的纸制品。

附图说明

图1为实施例中耐晒抑菌热敏纸的制备工艺流程图；

图2为实施例中芦荟提取液的制备工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种耐晒抑菌热敏纸，其包括依次贴合设置的保护层、热敏变色层、耐晒抑菌层、原纸层、耐晒抑菌层、热敏变色层和保护层，其两面均可打印。保护层为聚酯薄膜层，热敏变色层由热敏涂料采用常规涂覆工艺涂覆而成。为了提升热敏纸的存储稳定性、显色后的耐晒性及抑菌性能，被夹嵌在热敏变色层和原纸层之间的耐晒抑菌层由包括如下配比的原料涂覆而成：丙烯酸酯类胶黏剂800g、纳米二氧化硅150g、纳米氧化锌75g、纳米二氧化钛75g、丙酮500g、双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪50g、芦荟提取液10g、抗氧剂bht10g、蜂蜡10g。

如图1所示，具体的热敏纸制备工艺包括如下步骤，

蜂蜡预溶解：按照上述配比取蜂蜡和丙酮混合，搅拌至蜂蜡完全溶解得蜂蜡溶液；为了加快蜂蜡的溶解，可以提前将蜂蜡研磨成粉末状态。

耐晒抑菌材料制备：按上述比例称取芦荟提取液、抗氧剂bht、纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米二氧化钛加入至高速混合机内，以3000rpm的转速搅拌混合均匀；随后，按顺序依次加入配制的蜂蜡溶液和双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪，继续搅拌至混合均匀得混合料；

其中，所用芦荟提取液采用如图2所示的工艺制备而成，

步骤一、将芦荟去表皮后捣碎，加入等体积的1.0mol/l的碳酸钠溶液，搅拌均匀得混合物；

步骤二：将步骤一所得混合物置于28℃条件下保温萃取45min，保温结束后过滤得萃取液；

步骤三：往步骤二所得萃取液中加入占萃取液1wt%的活性炭粉末，超声10min后，过滤得芦荟提取液备用。

溶剂去除：采用减压蒸发法去除混合料中的丙酮，研磨后过400目筛，得耐晒抑菌料备用。

耐晒抑菌层涂覆：将耐晒抑菌料与按比例称取的丙烯酸酯类胶黏剂混合、搅拌均匀后均匀涂覆于原纸层正反两面，待丙烯酸酯类胶黏剂固化后即形成耐晒抑菌层。

热敏涂料层涂覆：在涂覆有耐晒抑菌层的原纸层表面均匀涂覆热敏涂料，形成热敏变色层；热敏变色层的加工方法采用常规的热敏涂料涂覆工艺涂覆加工即可。

保护层设置：完成热敏涂料涂覆后在热敏变色层的表面压覆一层聚酯薄膜层即得耐晒抑菌热敏纸。

实施例2：

一种耐晒抑菌热敏纸，其包括依次贴合设置的保护层、热敏变色层、耐晒抑菌层、原纸层、耐晒抑菌层、热敏变色层和保护层，两面均可打印。保护层为聚酯薄膜层，热敏变色层由热敏涂料采用常规涂覆工艺涂覆而成。为了提升热敏纸的存储稳定性、显色后的耐晒性及抑菌性能，被夹嵌在热敏变色层和原纸层之间的耐晒抑菌层由包括如下配比的原料涂覆而成：丙烯酸酯类胶黏剂850g、纳米二氧化硅160g、纳米氧化锌80g、纳米二氧化钛80g、丙酮520g、双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪55g、芦荟提取液20g、抗氧剂bht20g、蜂蜡15g。

如图1所示，具体的热敏纸制备工艺包括如下步骤，

蜂蜡预溶解：按照上述配比取蜂蜡和丙酮混合，搅拌至蜂蜡完全溶解得蜂蜡溶液；为了加快蜂蜡的溶解，可以提前将蜂蜡研磨成粉末状态。

耐晒抑菌材料制备：按上述比例称取芦荟提取液、抗氧剂bht、纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米二氧化钛加入至高速混合机内，以3500rpm的转速搅拌混合均匀；随后，按顺序依次加入配制的蜂蜡溶液和双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪，继续搅拌至混合均匀得混合料；

其中，所用芦荟提取液采用如图2所示的工艺制备而成，

步骤一、将芦荟去表皮后捣碎，加入等体积的1.5mol/l的碳酸钠溶液，搅拌均匀得混合物；

步骤二：将步骤一所得混合物置于28℃条件下保温萃取45min，保温结束后过滤得萃取液；

步骤三：往步骤二所得萃取液中加入占萃取液2wt%的活性炭粉末，超声10min后，过滤得芦荟提取液备用。

溶剂去除：采用减压蒸发法去除混合料中的丙酮，研磨后过400目筛，得耐晒抑菌料备用。

耐晒抑菌层涂覆：将耐晒抑菌料与按比例称取的丙烯酸酯类胶黏剂混合、搅拌均匀后均匀涂覆于原纸层正反两面，待丙烯酸酯类胶黏剂固化后即形成耐晒抑菌层。

热敏涂料层涂覆：在涂覆有耐晒抑菌层的原纸层的表面均匀涂覆热敏涂料，形成热敏变色层；热敏变色层的加工方法采用常规的热敏涂料涂覆工艺涂覆加工即可。

保护层设置：完成热敏涂料涂覆后在热敏变色层的表面压覆一层聚酯薄膜层即得耐晒抑菌热敏纸。

实施例3：

一种耐晒抑菌热敏纸，其包括依次贴合设置的保护层、热敏变色层、耐晒抑菌层、原纸层、耐晒抑菌层、热敏变色层和保护层，两面均可打印。保护层为聚酯薄膜层，热敏变色层由热敏涂料采用常规涂覆工艺涂覆而成。为了提升热敏纸的存储稳定性、显色后的耐晒性及抑菌性能，被夹嵌在热敏变色层和原纸层之间的耐晒抑菌层由包括如下配比的原料涂覆而成：丙烯酸酯类胶黏剂900g、纳米二氧化硅180g、纳米氧化锌90g、纳米二氧化钛90g、丙酮560g、双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪65g、芦荟提取液30g、抗氧剂bht30g、蜂蜡20g。

如图1所示，具体的热敏纸制备工艺包括如下步骤，

蜂蜡预溶解：按照上述配比取蜂蜡和丙酮混合，搅拌至蜂蜡完全溶解得蜂蜡溶液；为了加快蜂蜡的溶解，可以提前将蜂蜡研磨成粉末状态。

耐晒抑菌材料制备：按上述比例称取芦荟提取液、抗氧剂bht、纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米二氧化钛加入至高速混合机内，以4000rpm的转速搅拌混合均匀；随后，按顺序依次加入配制的蜂蜡溶液和双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪，继续搅拌至混合均匀得混合料；

其中，所用芦荟提取液采用如图2所示的工艺制备而成，

步骤一、将芦荟去表皮后捣碎，加入等体积的2.0mol/l的碳酸钠溶液，搅拌均匀得混合物；

步骤二：将步骤一所得混合物置于30℃条件下保温萃取40min，保温结束后过滤得萃取液；

步骤三：往步骤二所得萃取液中加入占萃取液3wt%的活性炭粉末，超声13min后，过滤得芦荟提取液备用。

溶剂去除：采用减压蒸发法去除混合料中的丙酮，研磨后过400目筛，得耐晒抑菌料备用。

耐晒抑菌层涂覆：将耐晒抑菌料与按比例称取的丙烯酸酯类胶黏剂混合、搅拌均匀后均匀涂覆于原纸层正反两面，待丙烯酸酯类胶黏剂固化后即形成耐晒抑菌层。

热敏涂料层涂覆：在涂覆有耐晒抑菌层的原纸层的表面均匀涂覆热敏涂料，形成热敏变色层；热敏变色层的加工方法采用常规的热敏涂料涂覆工艺涂覆加工即可。

保护层设置：完成热敏涂料涂覆后在热敏变色层的表面压覆一层聚酯薄膜层即得耐晒抑菌热敏纸。

实施例4：

一种耐晒抑菌热敏纸，其包括依次贴合设置的保护层、热敏变色层、耐晒抑菌层、原纸层、耐晒抑菌层、热敏变色层和保护层，两面均可打印。保护层为聚酯薄膜层，热敏变色层由热敏涂料采用常规涂覆工艺涂覆而成。为了提升热敏纸的存储稳定性、显色后的耐晒性及抑菌性能，被夹嵌在热敏变色层和原纸层之间的耐晒抑菌层由包括如下配比的原料涂覆而成：丙烯酸酯类胶黏剂950g、纳米二氧化硅190g、纳米氧化锌95g、纳米二氧化钛95g、丙酮580g、双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪75g、芦荟提取液40g、抗氧剂bht40g、蜂蜡25g。

如图1所示，具体的热敏纸制备工艺包括如下步骤，

蜂蜡预溶解：按照上述配比取蜂蜡和丙酮混合，搅拌至蜂蜡完全溶解得蜂蜡溶液；为了加快蜂蜡的溶解，可以提前将蜂蜡研磨成粉末状态。

耐晒抑菌材料制备：按上述比例称取芦荟提取液、抗氧剂bht、纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米二氧化钛加入至高速混合机内，以4500rpm的转速搅拌混合均匀；随后，按顺序依次加入配制的蜂蜡溶液和双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪，继续搅拌至混合均匀得混合料；

其中，所用芦荟提取液采用如图2所示的工艺制备而成，

步骤一、将芦荟去表皮后捣碎，加入等体积的2.5mol/l的碳酸钠溶液，搅拌均匀得混合物；

步骤二：将步骤一所得混合物置于30℃条件下保温萃取40min，保温结束后过滤得萃取液；

步骤三：往步骤二所得萃取液中加入占萃取液4wt%的活性炭粉末，超声13min后，过滤得芦荟提取液备用。

溶剂去除：采用减压蒸发法去除混合料中的丙酮，研磨后过400目筛，得耐晒抑菌料备用。

耐晒抑菌层涂覆：将耐晒抑菌料与按比例称取的丙烯酸酯类胶黏剂混合、搅拌均匀后均匀涂覆于原纸层正反两面，待丙烯酸酯类胶黏剂固化后即形成耐晒抑菌层。

热敏涂料层涂覆：在涂覆有耐晒抑菌层的原纸层的表面均匀涂覆热敏涂料，形成热敏变色层；热敏变色层的加工方法采用常规的热敏涂料涂覆工艺涂覆加工即可。

保护层设置：完成热敏涂料涂覆后在热敏变色层的表面压覆一层聚酯薄膜层即得耐晒抑菌热敏纸。

实施例5：

一种耐晒抑菌热敏纸，其包括依次贴合设置的保护层、热敏变色层、耐晒抑菌层、原纸层、耐晒抑菌层、热敏变色层和保护层，两面均可打印。保护层为聚酯薄膜层，热敏变色层由热敏涂料采用常规涂覆工艺涂覆而成。为了提升热敏纸的存储稳定性、显色后的耐晒性及抑菌性能，被夹嵌在热敏变色层和原纸层之间的耐晒抑菌层由包括如下配比的原料涂覆而成：丙烯酸酯类胶黏剂1000g、纳米二氧化硅200g、纳米氧化锌100g、纳米二氧化钛100g、丙酮600g、双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪80g、芦荟提取液50g、抗氧剂bht50g、蜂蜡30g。

如图1所示，具体的热敏纸制备工艺包括如下步骤，

蜂蜡预溶解：按照上述配比取蜂蜡和丙酮混合，搅拌至蜂蜡完全溶解得蜂蜡溶液；为了加快蜂蜡的溶解，可以提前将蜂蜡研磨成粉末状态。

耐晒抑菌材料制备：按上述比例称取芦荟提取液、抗氧剂bht、纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米二氧化钛加入至高速混合机内，以5000rpm的转速搅拌混合均匀；随后，按顺序依次加入配制的蜂蜡溶液和双乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪，继续搅拌至混合均匀得混合料；

其中，所用芦荟提取液采用如图2所示的工艺制备而成，

步骤一、将芦荟去表皮后捣碎，加入等体积的3.0mol/l的碳酸钠溶液，搅拌均匀得混合物；

步骤二：将步骤一所得混合物置于35℃条件下保温萃取30min，保温结束后过滤得萃取液；

步骤三：往步骤二所得萃取液中加入占萃取液5wt%的活性炭粉末，超声15min后，过滤得芦荟提取液备用。

溶剂去除：采用减压蒸发法去除混合料中的丙酮，研磨后过400目筛，得耐晒抑菌料备用。

耐晒抑菌层涂覆：将耐晒抑菌料与按比例称取的丙烯酸酯类胶黏剂混合、搅拌均匀后均匀涂覆于原纸层正反两面，待丙烯酸酯类胶黏剂固化后即形成耐晒抑菌层。

热敏涂料层涂覆：在涂覆有耐晒抑菌层的原纸层的表面均匀涂覆热敏涂料，形成热敏变色层；热敏变色层的加工方法采用常规的热敏涂料涂覆工艺涂覆加工即可。

保护层设置：完成热敏涂料涂覆后在热敏变色层的表面压覆一层聚酯薄膜层即得耐晒抑菌热敏纸。

对照例：

一种热敏纸，与实施例5的区别仅在于：不包括耐晒抑菌层。

性能测试

耐光性测试：分别以实施例1-5和对照例的热敏纸为实验样品，每组实验样品分为a、b、c三组，分别进行不同处理。

a、不作任何处理，直接用于打印，于d65光源下观察打印的文字图案颜色；

b、用200w的紫外灯照射1h后，进行打印，于d65光源下观察打印的文字图案颜色；

c、打印后，用200w的紫外灯照射1h后，于d65光源下观察打印的文字图案颜色；

对将同一试样的三组实验样品的颜色与标准色卡对比判定灰度等级（1-9级）。

抑菌性试验：分别以实施例1-5和对照例的热敏纸为实验样品，每组实验样品分为两d、e两组，d组置于密闭容器中、e组置于敞开容器中，于25℃、湿度为60%条件下保存24h后，分别测定样品上的大肠杆菌菌落数（xd、xe），并计算大肠杆菌增长率α，α={（xe-xd）/xd}×100%。

试验结果记录如表1所示：

表1.

对比实施例和对照例的试验数据可知：本发明的热敏纸具有优良的耐晒性能，无论是打印前日晒还是打印后日晒，最终颜色变化小，使得热敏纸打印后能够保护鲜艳持久的颜色。同时，由实验数据可以看出本发明的热敏纸具有良好的抑菌性能，能够有效抑制细菌的滋生，适用于作为车票打印、超市小票打印等流转性广的打印用纸。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。