一种含有复合抗菌材料的水松纸水性油墨的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水性油墨技术领域，尤其涉及一种含有复合抗菌材料的水松纸水性油墨的制备方法。
【背景技术】
[0002]水松纸，又名“接装纸”，是生产生产卷烟的重要材料之一。其以水松原纸为基材，通过印前设计、印刷加工及印后处理等工序，将滤嘴与卷烟烟支卷接起来的一种专用工业纸。由于水松纸在使用时是与嘴唇直接接触的，因此，水松纸的纸以及印刷在水松纸上的油墨必须是对人体无毒无害的。由于溶剂型油墨含有大量的有机挥发溶剂，不仅对人体有害，也不利于环保，因为水性油墨逐渐越来越得到了重视。但是对于水性油墨的发展，特别是用于水松纸的水性油墨，不能仅仅停留在自身无毒无害的研宄上，因烟嘴频繁地与嘴接触，烟嘴的卫生要求非常高，不能有细菌的存在，如果水松纸用水性油墨具有抗菌功能，将能有效解决这一问题。
[0003]王灿才等在《包装工程》发表的“水松纸抗菌水性油墨研宄”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%以及去离子水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。但不足之处是二氧化钛与其他成分仅仅是物理混合，虽然起到了抗菌作用，但是分散性一般。
[0004]中国发明专利CN 102952431A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+去离子水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。该发明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，但是该发明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。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含有复合抗菌材料的水松纸水性油墨的制备方法，该方法制备的水性油墨杀菌剂分散效果好、杀菌广谱性强、抗菌效果强。
[0006]本发明的具体技术方案为:一种含有复合抗菌材料的水松纸水性油墨的制备方法，按如下步骤进行，其中以下各物质份数均为重量份数，
(O壳聚糖改性埃洛石纳米管的制备:
取壳聚糖将其添加于浓度为l-5wt%的乙酸水溶液中搅拌，待壳聚糖完全溶解后向溶液中添加丁二酸酐和乙醇，搅拌混合液8h后得到改性壳聚糖混合液；将埃洛石纳米管在300-500°C温度下焙烧3-4小时，得到已去除结晶水的热活化埃洛石纳米管；取上述所得的热活化埃洛石纳米管10份，将其添加于10-15份改性壳聚糖混合液中并搅拌至热活化埃洛石纳米管分散均匀，之后添加酸液将混合液PH值调节至至2.5-3，搅拌混合液3h后先后经离心分离、取沉淀洗涤、真空干燥得到壳聚糖改性埃洛石纳米管。
[0007]埃洛石纳米管具有纳米级的中空管状结构，具有很高的比表面积、很强的吸附能力和良好的热稳定性、分散性，是理想的负载材料，且管壁上带有大量的羟基，有利于有机改性。对埃洛石纳米管进行热活化，使其拥有更强的吸附能力；壳聚糖具有较强的络合银离子的能力，首先对壳聚糖进行改性，使其能够对埃洛石纳米管进行接枝改性，通过改性壳聚糖对埃洛石纳米管进行改性，使埃洛石纳米管拥有对银离子进行络合的能力。
[0008](2)载银埃洛石纳米管的制备:
取10份硝酸银溶于去离子水中，再向硝酸银溶液中添加10份上述所得的壳聚糖改性埃洛石纳米管，在50-70°C温度下搅拌12h，将悬浮液进行离心后取固体物质，经洗涤、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，加去离子水调节PH至7.5-8，最后经搅拌、离心分离取固体、洗涤、干燥得到载银埃洛石纳米管。
[0009]改性后的埃洛石纳米管对银离子进行络合后，再将银离子还原成更稳定的纳米银颗粒，纳米银具有很强的杀菌能力，且杀菌广谱性强。此外壳聚糖自身也具有一定的抗菌性會K。
[0010](3)水性油墨的制备:
将上述所得的载银埃洛石纳米管添加到水性树脂液A与水性树脂液B的混合树脂液中并且搅拌均匀，再向混合树脂液中添加去离子水、乙醇、有机颜料、茶皂素、消泡剂、流平剂和缓冲剂，最后通过研磨分散得到含有复合抗菌材料的水松纸水性油墨；
其中所述水性油墨中各组分含量如下:
30-40wt%水性树脂液A ；
10-20 wt%水性树脂液B ；
3-5%wt%载银埃洛石纳米管；
0.5-1.5wt% 茶皂素；
5~15 wt%去尚子水;
10-20 wt% 乙醇；
10-25 wt%有机颜料；
0.5-1.5wt% 消泡剂；
1-2 wt%流平剂；
1-2 ?丨％缓冲剂。
[0011 ] 所述水性树脂液A为水性丙烯酸树脂液，
所述水性树脂液B选自水性氨基树脂液、马来酸树脂液、水性聚氨酯树脂液中的一种。
[0012]作为优选，所述步骤(I)中的壳聚糖为纳米壳聚糖。
[0013]作为优选，所述步骤(I)中的埃洛石纳米管在热活化前的纯度不低于85%，且埃洛石纳米管在热活化前经过酸活化，酸活化方法如下:
将20份埃洛石纳米管、200份浓度为2-4wt%盐酸溶液先后加入到200份去离子水中，在50°C温度下搅拌4小时后过滤、干燥，得到酸活化埃洛石纳米管。
[0014]作为优选，所述步骤(I)中的埃洛石纳米管在反应前过500目筛子。
[0015]作为优选，所述步骤(3)中的水性丙烯酸树脂液为纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液，改性方法如下:
a、将纳米二氧化钛、乙醇、去离子水和硅烷偶联剂混合均匀后在60°C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、去离子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份去离子水和1-3份乳化剂放入反应器加热至80°C，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，最后过滤得到纳米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。
[0016]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性能。
[0017]作为优选，所述的纳米二氧化钛的粒径在10_20nm。
[0018]作为优选，所述的烷烃基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯