本發(fā)明屬于墻紙技術領域，具體涉及耐磨墻紙的制備方法。

背景技術：

隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的提高，人們越來越重視室內(nèi)裝修，而墻體的裝飾是室內(nèi)裝修非常重要的一個環(huán)節(jié)，目前墻面裝飾主要有兩種方法：貼墻紙和刷涂料，與涂料相比，墻紙具有色彩多樣、圖案豐富、溫馨優(yōu)雅、施工方便等諸多優(yōu)點，為人們所青睞，歐美及日韓的墻紙使用率均已達到60%以上，在我國的用量也在逐年遞增，市場前景非常廣闊。

墻紙種類繁多，按材質(zhì)分主要包括三大類：純紙墻紙、pvc墻紙和無紡布墻紙，純紙墻紙是出現(xiàn)最早的，具有環(huán)保性好、透氣性好的特點，但其不足在于：不耐潮、不耐磨、不耐臟；pvc墻紙則克服了純紙墻紙的不足，在市場上應用比較多，但其不足在于：透氣性差、不環(huán)保，而今消費者越來越重視家裝的健康環(huán)保性，pvc墻紙的市場占有率逐漸減?。粺o紡布墻紙在市面上出現(xiàn)比較晚，它是以無紡布作為基材而制出的一種新型墻紙，無紡布相對純紙而言，具有強度高、耐磨性和抗老化性好的優(yōu)點，相對于pcv墻紙而言，又具有透氣性好、環(huán)保等優(yōu)點，但目前的無紡布墻紙還有待進一步提高。

針對現(xiàn)有墻紙的不足，人們做了許多改進和創(chuàng)新，如cn205242921u公開了一種耐磨墻紙，其由8層構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復雜、生產(chǎn)工序繁多，且層與層之間是不同材質(zhì)的結(jié)合，易分離，產(chǎn)品耐用性很難保證，且其耐磨陶瓷片層處于耐磨樹脂層下方，只有在耐磨樹脂磨損后耐磨片才會發(fā)揮作用，其結(jié)構(gòu)設計存在不合理之處。cn105178535a公開了一種硅藻土類耐磨凈化防水墻紙，其在基礎層上分別設置有圖案層、空氣凈化層、耐磨層和防水層，首先圖案層上方的功能層太多，會影響圖案效果，其次空氣凈化層處在中間，凈化效果不會太好，還有耐磨層并不在表面，不能很好地發(fā)揮耐磨作用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種工藝簡單，制出的墻紙裝飾效果好、經(jīng)濟耐用的耐磨墻紙的制備方法。

基于上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案：

耐磨墻紙的制備方法，包括以下步驟：

1）涂布：用涂料對基材的表面進行涂布；所述涂料由以下重量份的原料制成：成膜乳液15-25份、去離子水20-35份、無機填料30-50份、改性納米鉆石烯1-10份、木質(zhì)纖維素1-5份、分散劑0.1-2份、增稠劑0.5-2份、消泡劑0.1-0.5份、防凍劑1-3份、成膜助劑1-5份，用ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph至8-9；

2）軋光處理：于50-70℃、壓力為8-12mpa下，將步驟1）涂布后的基材進行軋光處理，時間為1-5min；

3）印花：對步驟2）軋光處理后的基材用印花顏料進行印花，印花后于75-85℃下，預烘干2-4min，再升溫至160-180℃，烘焙2-4min即得墻紙；所述印花顏料由以下重量份的原料制成：成膜乳液30-60份、去離子水25-50份、調(diào)色顏料5-15份、改性納米鉆石烯3-15份、分散劑0.1-2份、增稠劑1-5份、消泡劑0.1-0.5份、防凍劑1-3份、成膜助劑1-5份，用ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph至8-9。

步驟1）涂刮后，于75-85℃下，烘干3-5min，再升溫到150-170℃，烘焙1-5min，冷卻即可；基材為無紡布或無紡紙。

所述成膜乳液為聚丙烯酸酯類、聚氨酯類或聚乙烯醇類水性成膜乳液；無機填料選自碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉、高嶺土、硅藻土、白炭黑或三氧化二鋁中的一種或兩種以上的混合物；調(diào)色顏料為炭黑、鐵紅或酞菁藍。

所述分散劑為聚氧乙烯醚類、十二烷基苯磺酸鈉或六偏磷酸鈉；防凍劑為乙二醇或丙二醇；成膜助劑為十二醇酯；ph調(diào)節(jié)劑為氨水。

所述增稠劑為聚丙烯酸酯類；消泡劑為聚醚類或有機硅類；

所述改性納米鉆石烯由以下方法制得：a超聲波堿洗：將納米鉆石烯加入濃度為10%-12%的氫氧化鈉溶液中，于50-60℃下超聲堿洗并攪拌；超聲的頻率30-35khz，攪拌的速度為25-30rpm，堿洗的時間為25-30min；b超聲波酸洗：于50-60℃下，將堿洗過的納米鉆石烯放入濃度為25%-30%的硫酸溶液中酸洗，同時以20-25rpm的攪拌速度攪拌，攪拌時間為20～30min，超聲的頻率30-35khz；c超聲波清洗：將酸洗后的納米鉆石烯放入去離子水中超聲清洗，超聲頻率為30-45khz，同時以20-25rpm的攪拌速度攪拌，攪拌時間為8-10min，反復清洗直至上層清液ph=7；d分散：將清洗后的納米鉆石烯分散到去離子水中制得納米鉆石烯分散液，于納米鉆石烯與去離子水的用量比例為（5-15）︰100，于攪拌速度為300-500rpm下，將納米鉆石烯分散液升溫至60-80℃；e偶聯(lián)改性：將無水乙醇稀釋過的硅烷偶聯(lián)劑溶液滴加到升溫后的納米鉆石烯分散液中，硅烷偶聯(lián)劑與無水乙醇的用量比為（1-5）︰100，于60-80℃下分散時間為10-50min，然后用去離子水反復清洗直至上層清液ph=7，烘干、冷卻，得改性納米鉆石烯；硅烷偶聯(lián)劑的加入量為納米鉆石烯重量的1%-3%。

所述納米鉆石烯由粒度為50nm、100nm、250nm的納米鉆石烯組成，50nm、100nm、250nm的納米鉆石烯的用量比例為(1-2)︰(2-3)︰(4-5)。

所述硅烷偶聯(lián)劑為kh-570硅烷偶聯(lián)劑。

涂料或印花顏料可由以下方法制成：

1）于轉(zhuǎn)速為1500-2000rpm條件下，將去離子水和分散劑混合，攪拌分散2-5min后，加入改性納米鉆石烯，超聲分散30-60min，超聲頻率為20-30khz，制得納米鉆石烯預分散液；

2）于轉(zhuǎn)速為300-500rpm下，將納米鉆石烯預分散液加入成膜乳液中，攪拌10-15min后，加入消泡劑、無機填料和木質(zhì)纖維素，攪拌分散30-60min，再加入增稠劑、防凍劑和成膜助劑，攪拌分散5-15min后，用ph調(diào)節(jié)劑將ph值調(diào)節(jié)至8-9，繼續(xù)攪拌15-20min，即制得步驟1）涂料。（步驟3)印花顏料的制得參照涂料的方法，加入消泡劑、無機填料和木質(zhì)纖維素的步驟更換為消泡劑、調(diào)色顏料。)

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明制備工藝簡單，在涂布用的涂料和印花用的印花顏料中加入改性納米鉆石烯，使制出的墻紙具有印刷效果好、拉伸強度高、防潮性能好、抗菌抑菌效果好的優(yōu)點，且耐摩擦、色牢度，提高了墻紙的質(zhì)量，經(jīng)濟環(huán)保。

附圖說明

圖1為納米鉆石烯含量對墻紙的耐摩擦色牢度的影響圖。

具體實施方式

實施例1

一種耐磨墻紙的制備方法，包括以下步驟：

1）涂布：用涂料對基材（無紡布）的表面進行涂布；所述涂料由以下重量份的原料制成：成膜乳液（聚丙烯酸酯乳液）20份、去離子水23.6份、無機填料（碳酸鈣32份、高嶺土8份）40份、改性納米鉆石烯6份、木質(zhì)纖維素3份、分散劑（聚氧乙烯醚）0.2份、增稠劑（聚甲基丙烯酸酯）1.5份、消泡劑（聚二甲基硅氧烷）0.2份、防凍劑（乙二醇）2份、成膜助劑（十二醇酯）3份，用ph調(diào)節(jié)劑（氨水）調(diào)節(jié)至ph為8；涂布分2次，每次涂布涂于基材的正反兩面，每次的涂布的涂布量15g/㎡，然后于75℃下，烘干3min，第2次涂布、烘干后升溫至150℃，烘焙5min，冷卻，常溫放置12h即可；

2）軋光處理：于50℃、壓力為8mpa下，對步驟1）涂布后的基材進行軋光處理，時間為1min；

3）印花：對步驟2）軋光處理后的基材用印花顏料進行印花，印花后于80℃下，預烘干3min，再升溫至170℃，烘焙3min即得墻紙；所述印花顏料由以下重量份的原料制成：成膜乳液（聚丙烯酸酯乳液）40份、去離子水33份、調(diào)色顏料（鐵紅）10份、改性納米鉆石烯9份、分散劑（六偏磷酸鈉）0.2份、增稠劑（聚甲基丙烯酸酯）3份、消泡劑（聚二甲基硅氧烷）0.2份、防凍劑（丙二醇）2份、成膜助劑（十二醇酯）2份，用ph調(diào)節(jié)劑（氨水）調(diào)節(jié)至ph為8。

所述改性納米鉆石烯由以下方法制得：a超聲波堿洗：將納米鉆石烯（由粒度為50nm、100nm、250nm的納米鉆石烯組成，50nm、100nm、250nm的納米鉆石烯的用量比例為2︰3︰5）加入濃度為10%的氫氧化鈉溶液中，于50下超聲堿洗并攪拌；超聲的頻率35khz，攪拌的速度為25rpm，堿洗的時間為30min；b超聲波酸洗：于50℃下，將堿洗過的納米鉆石烯放入濃度為25%的硫酸溶液中酸洗，同時以25rpm的攪拌速度攪拌，攪拌時間為20min，超聲的頻率30khz；c超聲波清洗：將酸洗后的納米鉆石烯放入去離子水中超聲清洗，超聲頻率為45khz，同時以20rpm的攪拌速度攪拌，攪拌時間為8min，反復清洗直至上層清液ph=7；d分散：將清洗后的納米鉆石烯分散到去離子水中制得納米鉆石烯分散液，于納米鉆石烯與去離子水的用量比例為5︰100，于攪拌速度為300rpm下，將納米鉆石烯分散液升溫至60℃；e偶聯(lián)改性：將無水乙醇稀釋過的kh-570硅烷偶聯(lián)劑溶液滴加到升溫后的納米鉆石烯分散液中，kh-570硅烷偶聯(lián)劑與無水乙醇的用量比為1︰100，于60℃下分散時間為10min，然后用去離子水反復清洗直至上層清液ph=7，烘干、冷卻，得改性納米鉆石烯；硅烷偶聯(lián)劑的加入量為納米鉆石烯重量的1%。

實施例2

一種耐磨墻紙的制備方法，包括以下步驟：

1）涂布：用涂料對基材（無紡紙）的表面進行涂布；所述涂料由以下重量份的原料制成：成膜乳液（聚氨酯乳液）15份、去離子水35份、無機填料（滑石粉20份、鈦白粉21.6份）41.6份、改性納米鉆石烯1份、木質(zhì)纖維素1份、分散劑（十二烷基苯磺酸鈉）0.1份、增稠劑（聚甲基丙烯酸酯）2份、消泡劑（聚乙二醇醚）0.5份、防凍劑（丙二醇）1份、成膜助劑（十二醇酯）5份，用ph調(diào)節(jié)劑（氨水）調(diào)節(jié)至ph為9；涂布分2次，每次涂布（所用涂料的涂布量35g/㎡）后，于85℃下，烘干3min，第2次涂布、烘干后升溫至170℃，烘焙1min，冷卻，常溫放置12h即可；

2）軋光處理：于70℃、壓力為12mpa下，對步驟1）涂布后的基材進行軋光處理，時間為1min；

3）印花：對步驟2）軋光處理后的基材用印花顏料進行印花，印花后于75℃下，預烘干4min，再升溫至160℃，烘焙4min即得墻紙；所述印花顏料由以下重量份的原料制成：成膜乳液（聚丙烯酸酯類）60份、去離子水25份、調(diào)色顏料（炭黑）5份、改性納米鉆石烯3份、分散劑（十二烷基苯磺酸鈉）0.2份、增稠劑（聚丙烯酸酯類）1份、消泡劑（有機硅類）0.1份、防凍劑（丙二醇）1份、成膜助劑（十二醇酯）3.8份，用ph調(diào)節(jié)劑（氨水）調(diào)節(jié)至ph為9。

所述改性納米鉆石烯由以下方法制得：a超聲波堿洗：將納米鉆石烯（由粒度為50nm、100nm、250nm的納米鉆石烯組成，50nm、100nm、250nm的納米鉆石烯的用量比例為1︰2︰5）加入濃度為12%的氫氧化鈉溶液中，于60℃下超聲堿洗并攪拌；超聲的頻率30khz，攪拌的速度為30rpm，堿洗的時間為25min；b超聲波酸洗：于60℃下，將堿洗過的納米鉆石烯放入濃度為30%的硫酸溶液中酸洗，同時以20rpm的攪拌速度攪拌，攪拌時間為30min，超聲的頻率35khz；c超聲波清洗：將酸洗后的納米鉆石烯放入去離子水中超聲清洗，超聲頻率為30khz，同時以25rpm的攪拌速度攪拌，攪拌時間為10min，反復清洗直至上層清液ph=7；d分散：將清洗后的納米鉆石烯分散到去離子水中制得納米鉆石烯分散液，于納米鉆石烯與去離子水的用量比例為15︰100，于攪拌速度為500rpm下，將納米鉆石烯分散液升溫至80℃；e偶聯(lián)改性：將無水乙醇稀釋過的kh-570硅烷偶聯(lián)劑溶液滴加到升溫后的納米鉆石烯分散液中，kh-570硅烷偶聯(lián)劑與無水乙醇的用量比為5︰100，于80℃下分散時間為50min，然后用去離子水反復清洗直至上層清液ph=7，烘干、冷卻，得改性納米鉆石烯；硅烷偶聯(lián)劑的加入量為納米鉆石烯重量的3%。

實施例3

步驟1）涂料的配方中，去離子水26.6份、改性納米鉆石烯3份；步驟3）印花顏料的配方中，去離子水27份、改性納米鉆石烯3份，其他同實施例1。

實施例4

步驟1）涂料的配方中，去離子水20.6份、改性納米鉆石烯9份；步驟3）印花顏料的配方中，去離子水30份、改性納米鉆石烯6份，其他同實施例1。

實施例5

步驟1）所述涂料由以下重量份的原料制成：成膜乳液（聚乙烯醇乳液）21.7份、去離子水20份、無機填料（硅藻土10份、白炭黑10份）20份、改性納米鉆石烯10份、木質(zhì)纖維素5份、分散劑（六偏磷酸鈉）2份、增稠劑（聚甲基丙烯酸酯）0.5份、消泡劑（聚二甲基硅烷）0.5份、防凍劑（丙二醇）3份、成膜助劑（十二醇酯）1份，用ph調(diào)節(jié)劑（氨水）調(diào)節(jié)至ph為8。

步驟3）所述印花顏料由以下重量份的原料制成：成膜乳液（聚乙烯醇類）30份、去離子水26份、調(diào)色顏料（酞菁藍）5份、改性納米鉆石烯15份、分散劑（六偏磷酸鈉）2份、增稠劑（聚甲基丙烯酸酯）5份、消泡劑（聚乙二醇醚）0.5份、防凍劑（丙二醇）3份、成膜助劑（十二醇酯）5份，用ph調(diào)節(jié)劑（氨水）調(diào)節(jié)至ph為8。其他同實施例2。

實施例6

步驟1）所述涂料由以下重量份的原料制成：成膜乳液（聚氨酯乳液）21份、去離子水21份、無機填料（三氧化二鋁20份、白炭黑30份）50份、改性納米鉆石烯2份、木質(zhì)纖維素1份、分散劑（六偏磷酸鈉）1份、增稠劑（聚甲基丙烯酸酯）1份、消泡劑（聚二甲基硅氧烷）0.4份、防凍劑（丙二醇）1份、成膜助劑（十二醇酯）1份，用ph調(diào)節(jié)劑（氨水）調(diào)節(jié)至ph為9。

步驟3）所述印花顏料由以下重量份的原料制成：成膜乳液（聚乙烯醇乳液）32份、去離子水35.6份、調(diào)色顏料（炭黑）15份、改性納米鉆石烯12份、分散劑（六偏磷酸鈉）1份、增稠劑（聚甲基丙烯酸酯）2份、消泡劑（聚二甲基硅氧烷）0.3份、防凍劑（丙二醇）1份、成膜助劑（十二醇酯）1份，用ph調(diào)節(jié)劑（氨水）調(diào)節(jié)至ph為9。其他同實施例2。

實施例7性能測試

7.1涂布后未印花的墻紙原紙性能測試

涂料的配方中以改性納米鉆石烯為變量，分別為：0、3、6、9、12、15份，其他原料的量同實施例1中涂料的原料，其余用去離子水補足100份。

將制好的涂料無紡布上進行單面涂布2次，2次涂布的總涂布量控制在50g/㎡，按照實施例1中步驟1）和2）的工藝進行干燥、軋光，對未印花的墻紙原紙的性能(平滑度、吸水性、濕潤拉伸負荷)進行檢測。

平滑度參照gb/t456-2002《紙與紙板平滑度的測定(別克法)》進行測試，裁取面積為60mm*60mm的試樣10塊；吸水性依據(jù)gb/t1540-2002《紙與紙板吸水性的測定可勃法》進行測試，裁取125mm*125mm的試樣5張，完成吸水的時間為60s；濕潤拉伸負荷檢測方法如下：取寬度為15mm的試樣10塊，按gb/t10739進行溫濕處理，然后在d-kz(w)300數(shù)顯臥式抗張試驗機上進行恒速拉伸法測試，夾持距離為100mm，拉伸速度為150mm/min。測試果如下表1所示：

由表1可知，涂料中加入適量的改性納米鉆石烯，提高了墻紙原紙的平滑度、濕潤拉伸負荷，降低其吸水性。原因在于改性納米鉆石表面活性強、能與有機粘結(jié)劑形成化學鍵結(jié)合，提高涂層強度，同時由于其尺寸較小，能夠很好的填充到普通無機填料中間，使整個涂層更加致密、平整。但納米鉆石烯添加量過多，則粘結(jié)劑和溶劑就相對減少，會形成低強度的團聚，同時由于涂料粘度急劇增大，很難涂布均勻，所以涂層質(zhì)量會下降。對比標準qb/t1011-1991《單面涂布白紙板》和qb/t4034-2010《壁紙》里的要求，利用本發(fā)明涂料制成的產(chǎn)品的平滑度能夠達到a等，吸水性接近優(yōu)等，濕潤拉伸負荷遠超優(yōu)等品。

7.2墻紙耐摩擦色牢度性能檢測

印花顏料的配方中以改性納米鉆石烯為變量，分別為：0、3、6、9、12、15份，其他原料的量同實施例1中印花顏料的原料，其余用去離子水補足100份。

制備墻紙的步驟1）和步驟2）同實施例1，然后用印花顏料對其進行印花，印花后于80℃下，預烘干3min，再在170℃烘焙3min，制得相應的墻紙試樣。

對制得的墻紙試樣進行耐摩擦色牢度性能測試，方法參照gb/t3920-2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》，具體如下：

干摩擦：將試樣平放在摩擦色牢度儀測試臺的襯墊上，兩端用夾持器固定，然后將干的棉摩擦布固定在摩擦頭上，使摩擦頭在試樣的縱向或橫向做往復直線摩擦，每往復一次時間為1s，共做10個循環(huán)，摩擦頭的向下壓力為9n。

濕摩擦：在同一塊試樣的另一邊用濕棉摩擦布做摩擦試驗，先把干摩擦布用蒸餾水浸透，經(jīng)小軋液輥擠壓，使?jié)衲Σ敛己蔬_到95~105%，然后按上述方法做摩擦試驗。實驗結(jié)束后將濕摩擦布在室溫下晾干。

色牢度評級：按照gb/t251-2008《紡織品色牢度試驗評定沾色用灰色樣卡》進行評定，以等級最低者為最終試驗結(jié)果，試驗結(jié)果如圖1（(a)-干摩擦實驗數(shù)據(jù)，(b)-濕摩擦實驗結(jié)果）所示。

由圖1可知，隨改性納米鉆石烯含量的增加，墻紙的耐摩擦色牢度先升高、后降低，在改性納米鉆石烯含量為9%左右時最好。原因在于改性納米鉆石烯是表面活性強的碳納米超硬材料，能提高印刷圖層的結(jié)合強度和耐磨性，但加入量過多會形成團聚，降低圖層的耐磨性。

7.3墻紙抗菌性能對比試驗

方法：取市場普通無紡布壁紙(1號試樣)、本發(fā)明不含納米鉆石烯的壁紙(2號試樣，其他同實施例1)和本發(fā)明實施例1的墻紙(3號試樣)，分別裁剪成3cm*3cm的樣片，制作3cm*3cm*3cm的瓊脂塊，在瓊脂塊上面培植菌落，然后將樣片放在瓊脂塊上一定時間后觀察試片和瓊脂塊上菌落數(shù)量的變化，結(jié)果如下表2所示：

由表2可知，涂料和印花顏料中添加改性納米鉆石烯，能夠明顯提升墻紙的抗菌抑菌作用。