專利名稱：無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型微粒助留劑，特別是涉及無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留 劑的制備及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)部分生活用紙和工業(yè)用紙?zhí)岢隽?新的要求，抵抗細(xì)菌就是其中之一。在普通材料中添加或復(fù)合一種或幾種特定 的抗菌成分制得抗菌材料，或者以其他方式將抗菌基團(tuán)引入到材料當(dāng)中，使其 獲得抗菌性，如抗菌塑料、抗菌合成纖維、抗菌不銹鋼、抗菌陶瓷等，應(yīng)用十 分廣泛?？咕鷦┐篌w可分為有機(jī)抗菌劑和無(wú)機(jī)抗菌劑。無(wú)機(jī)抗菌劑主要指銀、 銅、鋅等本身具有抗菌能力的金屬或金屬離子負(fù)載于無(wú)機(jī)載體上的制劑。與有 機(jī)抗菌劑相比，無(wú)機(jī)載體抗菌劑具有安全、持久、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)而成為人們研 究的熱點(diǎn)。
但在實(shí)際應(yīng)用中添加的無(wú)機(jī)抗菌劑極少，混合在填料中，且可能分布不太 均勻，若助留劑正好作用不到，就可能造成抗菌效果不好，使得抗菌劑留著效 率低。隨著造紙工業(yè)的發(fā)展，紙機(jī)車速進(jìn)一歩提高，填料和細(xì)小纖維的留著以 及紙張的勻度問(wèn)題顯得越來(lái)越重要。微粒助留體系有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)在具有較高的 留著率和濾水性能的同時(shí)，較好的保證紙張的勻度?，F(xiàn)在廣泛使用的兩個(gè)系統(tǒng) 包括膨潤(rùn)土體系和膠體二氧化硅體系。研究表明，所制備的無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石 微粒助留劑具有與膨潤(rùn)土近似的表面電荷和性能。
現(xiàn)有的微粒助留技術(shù)，主要單純以提高留著和紙槳的濾水性能為主要目 的，如果能夠在保證提高助留助濾水平基礎(chǔ)上，使微粒具有其它特殊功能，就 可以在相同成本和工藝條件下，提高產(chǎn)品質(zhì)量和附加值。本發(fā)明在提高留著和 紙漿濾水性能的同時(shí)，賦予紙頁(yè)良好的抗菌性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種可提高漿料的濾水性能和填料留著性能，同時(shí)保 證紙張的勻度，并使紙張具有抗菌性能的無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑的制備方法。
本發(fā)明還有一目的在于提供上述無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑用于紙張 抄造的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟 和工藝條件
(1 )沸石銀離子交換改性將紅輝沸石與濃度為0.10~0.30 mo1/1的AgN03 溶液反應(yīng)，反應(yīng)固液比為0.S 1.2g/10ml，反應(yīng)溫度為60 8(TC，pH值為6.0~8.0， 反應(yīng)時(shí)間1.5 3.0小時(shí)；
(2) 洗滌然后用去離子水洗滌，采用離心機(jī)以2800 3500r/min，離心 15 25分鐘，傾去上層清液，如此重復(fù)洗滌直至上層清液用氯化鈉溶液檢驗(yàn) 無(wú)白色沉淀生成為止；
(3) 烘干、研磨將步驟(2)所得的改性沸石置于100 11(TC下烘干4 6小時(shí)，然后研磨至400 700目，得到無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑。
所述的紅輝沸石的晶體化學(xué)式為(Ka。,7Na,2Cau3)u89[AlL997Si7.05
Oi8]-6.75H20。
一種無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑，由上述方法制備。
所述的無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑，其特征在于按質(zhì)量百分比含量計(jì) 算，該無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石銀含量為3.0 5.5%，產(chǎn)品為400 700目白色粉末。
所述的無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑應(yīng)用于紙張抄造的方法，其特征在 于，紙張抄造過(guò)程中，在紙機(jī)濕部先添加分子量為700 800萬(wàn)的陽(yáng)離子聚丙 烯酰胺，用量為0.15 0.4kg/t,然后在網(wǎng)前箱添加所述的無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微 粒助留劑助留助濾，用量為0.5 1.2kg/t。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
采用本發(fā)明所制備的微粒助留助濾體系具有較好的助留助濾性能，并保證 紙頁(yè)較好的勻度，與現(xiàn)有的先進(jìn)微粒助留助濾體系性能相當(dāng)。在具有傳統(tǒng)助留 體系功能的同時(shí)，具有良好的抗菌性能，在微粒用量為0.6。％時(shí)，采用大腸桿
菌(ATCC8739)對(duì)抗菌紙的抗菌性能進(jìn)行測(cè)試表明，紙頁(yè)抗菌率達(dá)到100.00%。
采用液體離子交換法，制備工藝簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明的漿料動(dòng)態(tài)濾水曲線示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并 不局限于實(shí)施例表示的范圍。
實(shí)施例1:將紅輝沸石與濃度為0.20 mo1/1的AgN03反應(yīng)，反應(yīng)固液比為 0.8g/10ml，反應(yīng)溫度為60。C，反應(yīng)pH值為6.5，反應(yīng)時(shí)間2.5小時(shí)。所用紅 輝沸石的化學(xué)組成主要是Si02和A1203，其次是CaO。單晶體中8102+ A1203 含量為72.89wt%， Si02和A1203摩爾比為7.1， CaO為8.80wt%，此外還有極 少量的K20 、 Na20 。晶體化學(xué)式為(Ko.onNao麓Cau3)u89[AlL997Si7.05 018]，6.75H20。然后用去離子水洗滌，采用離心機(jī)以3000r/min，離心20分鐘， 傾去上層清液，如此重復(fù)洗滌直至上層清液用氯化鈉溶液檢驗(yàn)無(wú)白色沉淀生成 為止，再將所得的改性沸石置于105X:下烘干4小時(shí)，然后研磨成500目粒徑。 使用時(shí)，在壓力篩之前加入分子量為700萬(wàn)左右的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，用量為 0.15kg/t，然后在網(wǎng)前箱添加無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑，用量0.9kg/t，該 抗菌微粒助留劑載銀含量達(dá)到3.8wt。/。，使用時(shí)留著率達(dá)到97.7% (200目網(wǎng))， 抄造紙頁(yè)抗菌率達(dá)到100.00%。
實(shí)施例2:將紅輝沸石與濃度為0.15 mo1/1的AgN03反應(yīng)，反應(yīng)固液比為 lg/10ml，反應(yīng)溫度為70。C，反應(yīng)pH值為6.5，反應(yīng)時(shí)間1.5小時(shí)。然后用去 離子水洗滌，采用離心機(jī)以3000r/min，離心20分鐘，傾去上層清液，如此重
復(fù)洗滌直至上層清液用氯化鈉溶液檢驗(yàn)無(wú)白色沉淀生成為止，再將所得的改性
沸石置于105'C下烘干5小時(shí)，然后研磨至500目。使用時(shí)，在壓力篩之前加 入分子量為750萬(wàn)左右的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，用量為0.40kg/t，然后在網(wǎng)前箱 添加無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑，用量0.8kg/t，該抗菌微粒助留劑載銀含量 達(dá)到3.6%，使用時(shí)留著率達(dá)到96.8% (200目網(wǎng))，抄造紙頁(yè)抗菌率達(dá)到 100.00%。
實(shí)施例3:將紅輝沸石與濃度為0.30mol/l的AgNO3反應(yīng)，反應(yīng)固液比為 L2g/10ml，反應(yīng)溫度為6(TC，反應(yīng)pH值為7.0，反應(yīng)時(shí)間3.0小時(shí)。然后用 去離子水洗滌，采用離心機(jī)以3500r/min，離心15分鐘，傾去上層清液，如此 重復(fù)洗滌直至上層清液用氯化鈉溶液檢驗(yàn)無(wú)白色沉淀生成為止，再將所得的改 性沸石置于11(TC下烘干5小時(shí)，然后研磨至400目。使用時(shí)，在壓力篩之前 加入分子量為700萬(wàn)左右的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，用量為0.20kg/t，然后在網(wǎng)前 箱添加無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑，用量1.2kg/t，該抗菌微粒助留劑載銀含 量達(dá)到4.0%，使用時(shí)留著率達(dá)到97.2% (200目網(wǎng))，抄造紙頁(yè)抗菌率達(dá)到 100.00%。
實(shí)施例4:將紅輝沸石與濃度為0.10 mo1/1的AgN03反應(yīng)，反應(yīng)固液比為 lg/10ml，反應(yīng)溫度為8(TC，反應(yīng)pH值為8.0，反應(yīng)時(shí)間2.0小時(shí)。然后用去 離子水洗滌，采用離心機(jī)以2800r/min，離心25分鐘，傾去上層清液，如此重 復(fù)洗滌直至上層清液用氯化鈉溶液檢驗(yàn)無(wú)白色沉淀生成為止，再將所得的改性 沸石置于10(TC下烘干6小時(shí)，然后研磨至700目。使用時(shí)，在壓力篩之前加 入分子量為800萬(wàn)左右的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，用量為0.20kg/t，然后在網(wǎng)前箱 添加無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑，用量0.7kg/t，該抗菌微粒助留劑載銀含量 達(dá)到4.3%，使用時(shí)留著率達(dá)到98.2% (200目網(wǎng))，抄造紙頁(yè)抗菌率達(dá)到 100.00%。
實(shí)施例5:在網(wǎng)前箱添加無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑，用量0.5kg/t，其
它步驟同實(shí)施例4。
下面是一個(gè)應(yīng)用方面的例子。
實(shí)施例6
將實(shí)施例1制備的無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑作為微粒部分與700 800萬(wàn)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(汽巴精化，P182)共同作用，漿料為德國(guó)美森針 葉木漿，打漿度為45。SR，巴西白龍闊葉木漿，打漿度為38。SR。漿料配比為 針葉木闊葉木=3: 7， CPAM用量為0.3kg/t，無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑 用量為0.8kg/t時(shí)，通過(guò)動(dòng)態(tài)濾水儀測(cè)定表明，填料留著率達(dá)98.2% (實(shí)驗(yàn)DDJ 網(wǎng)為200目)，濾水性能如附圖l所示。由圖可知，添加無(wú)機(jī)載銀抗菌微粒助 留體系后，漿料濾水速度提高了一倍多，有利于紙頁(yè)的脫水，提高車速。采用 大腸桿菌(ATCC8739)對(duì)抗菌紙的抗菌性能進(jìn)行測(cè)試，抗菌性能檢測(cè)按如下 方法進(jìn)行
將試驗(yàn)菌配成104-108cfu/ml的菌懸液，備用。本研究中，測(cè)定時(shí)實(shí)驗(yàn)菌液 濃度為1.7xl08cfu/ml;將待測(cè)樣品剪成大小為5cmx5cm正方形，置于250ml 三角瓶，12rC高溫滅菌后，吸取lml菌懸液均勻地滴加在被測(cè)樣品上，將被 測(cè)樣品放入三角瓶里，于37士rC、 85。/。RH恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24h后，以 無(wú)菌操作在每個(gè)樣品三角瓶中加入5ml生理鹽水，在200r/min搖床振蕩15min。
用活菌計(jì)數(shù)法測(cè)定其活菌數(shù)。
將試樣和對(duì)照樣分別接種試驗(yàn)菌，恒溫培養(yǎng)24h后，測(cè)定兩者的活菌數(shù)， 然后計(jì)算出試樣的抗菌率。
抗菌率=[(A—B)/A]xlOO%
式中a—24小時(shí)對(duì)照樣品活菌數(shù)；B——24小時(shí)抗菌樣品活菌數(shù)。 測(cè)試表明，所制備紙頁(yè)抗菌率達(dá)到100.00%。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟和工藝條件(1)沸石銀離子交換改性將紅輝沸石與濃度為0.10～0.30mol/l的AgNO3溶液反應(yīng)，反應(yīng)固液比為0.8～1.2g/10ml，反應(yīng)溫度為60～80℃，pH值為6.0～8.0，反應(yīng)時(shí)間1.5～3.0小時(shí)；(2)洗滌然后用去離子水洗滌，采用離心機(jī)以2800～3500r/min，離心15～25分鐘，傾去上層清液，如此重復(fù)洗滌直至上層清液用氯化鈉溶液檢驗(yàn)無(wú)白色沉淀生成為止；(3)烘干、研磨將步驟(2)所得的改性沸石置于100～110℃下烘干4～6小時(shí)，然后研磨至400～700目，得到無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑的制備方法，其特征在于所述的紅輝沸石的晶體化學(xué)式為(Ko.onNao.o42Cau3)U89[AlL997Si7.05018]-6.75H20。
3、 一種無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑，由權(quán)利要求1所述方法制備。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑，其特征在于按 質(zhì)量百分比含量計(jì)算，該無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石銀含量為3.0 5.5%。
5、 權(quán)利要求3所述的無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑應(yīng)用于紙張抄造的方 法，其特征在于，紙張抄造過(guò)程中，在紙機(jī)濕部先添加分子量為700 800萬(wàn) 的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，用量為0.15 0.4kg/t，然后在網(wǎng)前箱添加所述的無(wú)機(jī)載 銀抗菌沸石微粒助留劑助留助濾，用量為0.5~1.2kg/t。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明采用紅輝沸石為原料，采用液相離子交換法，在反應(yīng)時(shí)間1.5～3.0小時(shí)、固液比0.8～1.2g/10ml、反應(yīng)溫度60～80℃、pH值6.0～8.0、AgNO₃濃度0.1～0.3mol/l條件下，加載較高含量的銀離子，用去離子水洗滌、離心、烘干、研磨制成載銀質(zhì)量百分比為3.0～5.5％造紙用無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑。該造紙用無(wú)機(jī)載銀抗菌沸石微粒助留劑具有提高填料留著率和濾水速度、有效改善紙張勻度且具有與人友好、抗菌的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)D21H17/00GK101182690SQ200710032550
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者軍 李, 飛 楊, 楊仁黨, 陳克復(fù) 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)