納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙及其制備與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于特種紙制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù) 合抗菌紙及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)飛速的進(jìn)步，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，傳統(tǒng)的制造業(yè)急需改進(jìn) 或轉(zhuǎn)型，以更好的面對這樣的機(jī)遇與挑戰(zhàn)?？咕埵侵妇哂锌咕阅艿募垙?，也是人們生活 上的一種基本物質(zhì)，在食品包裝和醫(yī)用方面等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。目前抗菌紙所使用的 抗菌材料多屬于單一的無機(jī)抗菌材料，其在紙張強(qiáng)度、安全及環(huán)保等方面存在很大的缺陷， 且會(huì)使微生物產(chǎn)生耐藥性問題。
[0003] 在這個(gè)全球性微生物災(zāi)害事件頻繁發(fā)生的年代，造紙業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的制造業(yè)， 有必要開發(fā)一種新型的抗菌材料去生產(chǎn)一種新型的抗菌紙以便防止微生物事件的頻繁發(fā) 生。其中納米殼聚糖因抗菌性能優(yōu)異、對人體親和性好、無刺激作用、無毒副性，是一種很好 的抗菌材料。
[0004] 但是納米殼聚糖在造紙上的應(yīng)用很少，如何更好地將納米殼聚糖應(yīng)用到造紙，是 納米殼聚糖在造紙領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)亟待解決的問題。因此，我們有必要開發(fā)出一種新型的 安全性、耐久性、耐高溫更好的復(fù)合造紙?zhí)砑觿┯糜谏a(chǎn)抗菌效果好、紙張強(qiáng)度高的新型抗 菌紙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種納米殼聚糖 基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述制備方法獲得的納米殼聚糖基季銨烷基淀粉 醚復(fù)合抗菌紙。
[0007] 本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供上述納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙的 應(yīng)用。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0009] -種納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (1)將濃度為2~4mg/mL的殼聚糖溶液與濃度為2~4mg/mL的三聚磷酸鈉（TPP) 溶液按（30~50) : (15~25)的體積比混合后，將pH調(diào)節(jié)為5~7,然后進(jìn)行超聲振蕩處 理，得到納米殼聚糖分散液；
[0011] (2)取一定量質(zhì)量濃度3~5 %的造紙干強(qiáng)劑季銨烷基淀粉醚溶液，于85~95°C 并不斷攪拌的情況下糊化20~30min，最后加入一定量的水將質(zhì)量濃度調(diào)節(jié)到0. 3~1 %， 從而得到季銨烷基淀粉醚糊化液溶液；將步驟（1)制得的納米殼聚糖分散液與季銨烷基淀 粉醚糊化液溶液混合，攪拌均勻得到具有抗菌性能的納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合造 紙干強(qiáng)劑；
[0012] (3)對漂白木漿進(jìn)行打漿，然后取一定量步驟（2)制得的具有抗菌性能的納米殼 聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合造紙干強(qiáng)劑加入到漿料中，攪拌均勻，再抄造得到所述納米殼 聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙。
[0013] 步驟（1)所述的殼聚糖溶液是將殼聚糖溶于1~3%乙酸溶液中制得，其中殼聚糖 與乙酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量比為1 : (2. 5~15)。
[0014] 步驟（1)所述的殼聚糖溶液用0.45ym微孔濾膜過濾，所述的三聚磷酸鈉（TPP) 溶液用0.22ym微孔濾膜過濾，然后再將過濾后的殼聚糖溶液與三聚磷酸鈉（TPP)溶液混 合。
[0015] 步驟⑴中通過用NaOH溶液將pH調(diào)節(jié)為5~7,所述的NaOH溶液濃度優(yōu)選為1~ 4mol/L〇
[0016] 步驟（1)所述的殼聚糖與三聚磷酸鈉混合液用超聲處理，超聲振蕩的輸出功率 70W，冰水浴超聲振蕩10~30s，循環(huán)10~20次，間隔時(shí)間5s。
[0017] 步驟（2)中所述的季銨烷基淀粉醚糊化液溶液中的季銨烷基淀粉醚與納米殼聚 糖分散液中的殼聚糖的質(zhì)量比為1: (10~30)。
[0018] 步驟（3)所述的打漿是指利用打漿機(jī)對漂白木漿進(jìn)行打漿，最后的打漿度為40~ 44°SR〇
[0019] 步驟（3)所述的漂白木漿與具有抗菌性能的納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合 造紙干強(qiáng)劑的質(zhì)量比為1 : (50~100)。
[0020] 上述制備方法獲得的納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙。
[0021] 上述納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙?jiān)谏钣眉?、食品包裝紙以及醫(yī)藥 用紙領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0023] 本發(fā)明采用納米殼聚糖作為抗菌劑，其在安全性、耐久性、環(huán)保等方面具有很大的 優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明把納米殼聚糖加入到季銨烷基淀粉醚中，納米殼聚糖能更好的發(fā)揮抗菌效果， 同時(shí)季銨烷基淀粉醚還能顯著的提高紙張強(qiáng)度，所得的納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合 抗菌紙不僅具有很好的抗菌性且具有優(yōu)異的物理性能。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。 本發(fā)明制備方法中各起始原料可從市場購得。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] (1)取5g殼聚糖溶于3 %乙酸溶液中配成4mg/mL殼聚糖溶液，用0? 45ym微孔濾 膜過濾；將4mg/mL三聚磷酸鈉（TPP)溶液用0. 22ym微孔濾膜過濾。取上述殼聚糖溶液 30mL與TPP溶液15mL混合后，用2mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH為6,然后進(jìn)行超聲振蕩（輸出 功率70W，冰水浴超聲振蕩10s，循環(huán)20次，間隔時(shí)間5s)，最后得到納米殼聚糖分散液；
[0027] (2)對漂白木漿進(jìn)行打漿，然后加入納米殼聚糖分散液到漿料中（納米殼聚糖與 漂白木漿的質(zhì)量之比為1 :1〇〇)，攪拌均勻，再通過紙頁成型器抄造，得到納米殼聚糖抗菌 紙。
[0028] 上述制備的納米殼聚糖抗菌紙抑菌圈大小如表1所示，抗菌紙的抗張強(qiáng)度、撕裂 強(qiáng)度、耐折度如表2所示。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] -種納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙，其制備方法如下：
[0031] (1)取5g殼聚糖溶于2 %乙酸溶液中配成4mg/mL殼聚糖溶液，用0?45ym微孔濾 膜過濾；將4mg/mL三聚磷酸鈉（TPP)溶液用0. 22ym微孔濾膜過濾。取上述殼聚糖溶液 30mL與TPP溶液20mL混合后，用2mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH為5,然后進(jìn)行超聲振蕩（輸出 功率70W，冰水浴超聲振蕩20s，循環(huán)15次，間隔時(shí)間5s)，最后得到納米殼聚糖分散液；
[0032] (2)取30mL質(zhì)量濃度為4%季銨烷基淀粉醚溶液，然后放入95°C的恒溫水浴中， 在不斷攪拌的情況下糊化20min，最后注入一定的蒸餾水把質(zhì)量濃度調(diào)節(jié)到0. 3%，從而得 到季銨烷基淀粉醚糊化液溶液；將步驟（1)制得的納米殼聚糖分散液與季銨烷基淀粉醚糊 化液溶液混合，攪拌均勻得到具有抗菌性能的納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合造紙干強(qiáng) 劑；
[0033] (3)對漂白木漿進(jìn)行打漿，然后加入納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合造紙干強(qiáng) 劑加入到漿料中（納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合造紙干強(qiáng)劑與漂白木漿的質(zhì)量之比 為1 :100)，攪拌均勻，再通過紙頁成型器抄造，得到所述納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù) 合抗菌紙。
[0034] 上述制備的甲殼素晶棒基納米銀復(fù)合抗菌紙抑菌圈大小如表1所示，抗菌紙的抗 張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐折度如表2所示。
[0035] 實(shí)施例3
[0036] -種納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙，其制備方法如下：
[0037] (1)取5g殼聚糖溶于2 %乙酸溶液中配成3mg/mL殼聚糖溶液，用0? 45ym微孔濾 膜過濾；將2mg/mL三聚磷酸鈉（TPP)溶液用0. 22ym微孔濾膜過濾。取上述殼聚糖溶液 40mL與TPP溶液20mL混合后，用lmol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH為6,然后進(jìn)行超聲振蕩（輸出 功率70W，冰水浴超聲振蕩30s，循環(huán)10次，間隔時(shí)間5s)，最后得到納米殼聚糖分散液；
[0038] (2)取60mL質(zhì)量濃度為3%季銨烷基淀粉醚溶液，然后放入85°C的恒溫水浴中，在 不斷攪拌的情況下糊化30min，最后注入一定的蒸餾水把質(zhì)量濃度調(diào)節(jié)到1 %，從而得到季 銨烷基淀粉醚糊化液溶液；將步驟（1)制得的納米殼聚糖分散液與季銨烷基淀粉醚糊化液 溶液混合，攪拌均勻得到具有抗菌性能的納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合造紙干強(qiáng)劑；
[0039] (3)對漂白木漿進(jìn)行打漿，然后加入納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合造紙干強(qiáng) 劑加入到漿料中（納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合造紙干強(qiáng)劑與漂白木漿的質(zhì)量之比 為1. 5 :100)，攪拌均勻，再通過紙頁成型器抄造，得到所述納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚 復(fù)合抗菌紙。
[0040] 上述制備的甲殼素晶棒基納米銀復(fù)合抗菌紙抑菌圈大小如表1所示，抗菌紙的抗 張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐折度如表2所示。
[0041] 實(shí)施例4
[0042] -種納米殼聚糖基季銨烷基淀粉醚復(fù)合抗菌紙，其制備方法如下：
[0043] (1)取5g殼聚糖溶于1 %乙酸溶液中配成2mg/mL殼聚糖溶液，用0?45ym微孔濾 膜過濾；將2mg/mL三聚磷酸鈉（TPP)溶液用0. 22ym微孔濾膜過濾。取上述殼聚糖溶液 50mL與TPP溶液25mL混合后，用3mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH為7,然后進(jìn)行超聲振蕩（輸出 功率70W，冰水浴超聲振蕩15s，循環(huán)18次，間隔時(shí)間5s)，最后得