抗霉菌紙和石膏面板、抗微生物紙涂料及相關(guān)方法
【專利說(shuō)明】抗霉菌紙和石實(shí)面板、抗微生物紙涂料及相關(guān)方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本專利申請(qǐng)要求2013年12月3日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?4/095,499和2013年7月 26日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/858,698的權(quán)益，運(yùn)些申請(qǐng)W全文引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及抗微生物生長(zhǎng)的紙。還提供了抗微生物涂料組合物。本發(fā)明還設(shè)及用 于制造抗霉菌紙和石膏面板的方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 石膏板，也稱石膏面板、干墻和墻板，是流行的建筑材料，具有期望的室內(nèi)應(yīng)用性 能。石膏板的制造包括自半水硫酸巧、水和添加劑的漿料形成石膏忍。將漿料連續(xù)地沉積在 傳送帶上并夾在兩個(gè)封面紙片材之間。一個(gè)紙片材被稱為面片材，另一紙片材被稱為背片 材。兩個(gè)紙片材中的每一個(gè)都具有兩個(gè)側(cè)面或表面。一個(gè)側(cè)面為接觸石膏漿料的背側(cè)或粘 結(jié)側(cè)并被稱為"底側(cè)或背紙側(cè)"。每一紙片材不與石膏漿料接觸的另一側(cè)被稱為"頂側(cè)或面 偵f。將所得組件形成為面板的形狀。半水硫酸巧與水反應(yīng)而使半水合物轉(zhuǎn)化為互鎖的二水 硫酸巧晶體的基質(zhì)，從而導(dǎo)致漿料凝固并變得堅(jiān)固。運(yùn)形成硬化材料的連續(xù)條。該連續(xù)條在 傳送帶上移動(dòng)直至般石膏充分凝固W承受操作和自傳送帶的移動(dòng)。然后將連續(xù)石膏條切成 適宜的長(zhǎng)度，并然后在害中從石膏面板蒸發(fā)出般石膏的水合所不需要的過(guò)量的水，其中在 所述害中使面板暴露于高溫。
[0005] 在其中抱子將找到水分和營(yíng)養(yǎng)來(lái)進(jìn)行代謝的環(huán)境中，微生物生長(zhǎng)將得到促進(jìn)。水 蒸汽和抱子在使用石膏面板的環(huán)境中是不可避免的。除環(huán)境中存在的水分外，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中 使用的產(chǎn)品有時(shí)會(huì)因滲漏、屋頂或管道漏水、洪水、冷凝等而遭遇水。運(yùn)些暴露在石膏板制 造或使用中無(wú)任何缺陷的情況下發(fā)生。
[0006] 用于石膏面板的封面紙片材，也稱襯面、飾面材料、紙襯面等，通過(guò)從廢紙的纖維、 化學(xué)添加劑和水的稀漿的制備開始的造紙過(guò)程制造。將廢紙與污染物分離，制漿，增稠，精 制并然后通過(guò)篩網(wǎng)排水W形成無(wú)規(guī)纖維的墊。通過(guò)壓制該墊或施加吸力來(lái)移除額外的水。 通俗地講，"濕部"指從薄紙巧移除水、然后成紙和壓制之前的造紙工藝。壓制到希望的卷軸 之后的工藝階段被稱為"干部"。一旦排水并壓制，然后使墊移動(dòng)通過(guò)干燥部，在運(yùn)里，剩余 的水被蒸發(fā)。紙片材然后經(jīng)由壓光機(jī)處理，其將增大含濕量(4-9%)并拋光纖維片材的表 面。
[0007] 已通過(guò)向石膏忍、襯面或二者中引入殺生物劑如徑基化晚硫酬的鹽進(jìn)行了制造抗 微生物生長(zhǎng)的石膏板的嘗試，如標(biāo)題為"MoldResistantGypsumPanelandMethodof MakingSame"的美國(guó)專利號(hào)6,893,752中所掲示，該專利W引用方式并入本文。然而，獲得 適合于石膏面板的抗霉菌紙已經(jīng)證實(shí)是困難且昂貴的。本領(lǐng)域中先前已知的方法是在造紙 工藝的濕部過(guò)程中添加可水溶或可水分散的殺生物劑。大量的殺生物劑然后在從紙墊排出 和壓出水的成形階段過(guò)程中失去。剩余的殺生物劑還將在造紙廠和板害處的干燥階段過(guò)程 中降解。因此，仍繼續(xù)存在對(duì)獲得保留足W抑制微生物生長(zhǎng)的量的殺真菌劑的紙的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 提供了一種抗霉菌紙，其保留了足W抑制微生物生長(zhǎng)例如霉菌和霉的量的活性殺 真菌劑。提供了一種用于產(chǎn)生具有抗微生物涂料的抗霉菌紙的方法W及向紙片材施加所述 涂料的方法。還提供了具有改進(jìn)的抗微生物性質(zhì)的石膏面板和制造所述面板的方法。
[0009] -個(gè)實(shí)施例提供了一種在至少一個(gè)表面上涂布有抗微生物涂料的抗霉菌紙，所述 抗微生物涂料包含聚合硅氧烷和殺真菌劑。在一些實(shí)施例中，殺真菌劑可包括W下中的至 少之一:3-艦-2-丙烘基下基氨基甲酸醋、化晚硫酬鋒、氧化鋒、喀菌醋、嚷菌靈、辛基異嚷挫 嘟、二氯-辛基異嚷挫嘟、二甲基二硫代氨基甲酸鋒、苯并咪挫、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二 甲基脈。
[0010] 多種等級(jí)的紙，包括ManiIa和化WS1ined，可通過(guò)與抗微生物組合物一起壓光而配 制為抗霉菌的，所述抗微生物組合物包含聚合硅氧烷和至少一種殺真菌劑如3-艦-2-丙烘 基下基氨基甲酸醋、化晚硫酬鋒、氧化鋒、喀菌醋、嚷菌靈、辛基異嚷挫嘟、二氯-辛基異嚷挫 嘟、二甲基二硫代氨基甲酸鋒、苯并咪挫、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脈。合適的抗微生 物組合物包括其中殺真菌劑顆粒大于1微米但小于30微米的那些。至少在一些實(shí)施例中，抗 微生物涂料組合物還包含粘結(jié)劑，包括如簇甲基纖維素、聚乙締醇、苯乙締丙締酸類膠乳、 苯乙締-下二締、酪蛋白和淀粉的粘結(jié)劑。
[0011] 在其它實(shí)施例中，還提供了抗霉菌和霉的石膏面板。所述面板通過(guò)在兩個(gè)抗霉菌 紙片材之間夾入石膏忍來(lái)制造，所述抗霉菌紙片材通過(guò)在至少一側(cè)上用具有聚合硅氧烷和 殺真菌劑的抗微生物涂料組合物涂布紙片材來(lái)獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1示意使用不可水溶殺真菌劑改善了石膏面板抗霉菌性;和
[0013] 圖2示意改變不可水溶殺真菌劑顆粒的尺寸改善了石膏面板抗霉菌性。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 多種等級(jí)的紙可用于抗霉菌石膏面板中，包括美國(guó)專利公開US2012/0088114 "Mold-resis化ntgyps皿panel"中披露的那些，該專利公開的教導(dǎo)W引用方式并入本文。 [001日]合適的紙還包括Manila或具有平滑壓光表面的面紙和化wslined或具有較粗糖表 面的背紙。兩個(gè)等級(jí)的紙均是多層的，具有至少一個(gè)襯里層和若干填料層。Manila襯里層通 常使用來(lái)自硬木漿的再生紙，與其中使用較長(zhǎng)纖維的填料層相比，其具有較短的纖維。來(lái)自 硬木漿的較短纖維長(zhǎng)度為上色和裝飾提供更光滑的表面。Newslined紙?jiān)谄湟r里層中通常 具有與其填料層中所用相同的纖維類型。
[0016] 已出乎意料地確定，可將多種紙配制為抗霉菌的。運(yùn)樣的紙包括但不限于包含至 少一個(gè)襯里層和至少一個(gè)填料層的多層紙。運(yùn)樣的紙還包括但不限于ManiIa和化wslined 等級(jí)的紙。
[0017] 術(shù)語(yǔ)"抗霉菌"紙?jiān)诒菊f(shuō)明書中在其廣泛意義上使用并包括W足W完全或部分地 抑制、延遲或防止微生物生長(zhǎng)的量保留殺真菌劑的任何紙。術(shù)語(yǔ)"微生物生長(zhǎng)"也廣義地使 用并包括細(xì)菌、真菌、酵母菌、霉菌、霉、藻類等的生長(zhǎng)。術(shù)語(yǔ)"抗微生物"廣義地使用并指抗 細(xì)菌、抗真菌、抗酵母菌等。此外，本說(shuō)明書中披露的所有百分?jǐn)?shù)均基于重量計(jì)算。紙的抗霉 菌性可通過(guò)環(huán)境室中內(nèi)部涂層表面上抗霉菌生長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)測(cè)定，該標(biāo)準(zhǔn)被稱為標(biāo)準(zhǔn)抗霉菌 試驗(yàn)ASTMD3273-12。在此標(biāo)準(zhǔn)下，如果其在ASTMD3273-12試驗(yàn)中在紙暴露于接種了霉菌 的±壤的過(guò)程中得到為8(11至20%的表面被霉菌污損和覆蓋，后文簡(jiǎn)稱污損）、9(1至10% 污損)或10(0%污損）的評(píng)級(jí)，則該紙被歸為抗霉菌的。可使用相同的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)ASTMD3273-12來(lái)測(cè)定石膏面板的抗霉菌性。在此標(biāo)準(zhǔn)下，如果其得到為8(11至20%污損）、9(1至10%污 損)或10(0%污損)的評(píng)級(jí)，則石膏面板被歸為抗霉菌的。
[0018] 至少在一些實(shí)施例中，抗霉菌紙由回收的材料包括回收的報(bào)紙制成。在后文中，回 收的材料被稱為報(bào)紙(News)。所述紙可包含多達(dá)至多100%的報(bào)紙。至少在一些實(shí)施例中， 所述紙由70%的報(bào)紙和30%的襯頁(yè)(FlyLeaf)纖維制成，所述襯頁(yè)纖維為長(zhǎng)度介于0.8至 1.5mm之間并且灰分含量通常介于20-25%之間的短纖維。至少在一些實(shí)施例中，抗霉菌紙 可包含至多80%的報(bào)紙和20%的襯頁(yè)纖維。在一些其它實(shí)施例中，抗霉菌紙可包含至多 90%的報(bào)紙和10%的襯頁(yè)纖維。用于背紙的襯里可為舊瓦愣紙箱（OCC)或雙襯里牛皮紙 (化K)廢紙。對(duì)于軟木牛皮紙襯里，運(yùn)些廢紙纖維通常具有2/3的長(zhǎng)度介于2.5至3.6mm之間 的纖維，對(duì)于襯里之間的硬木介質(zhì)，運(yùn)些廢紙纖維通常具有1/3的為0.8至1.5mm的纖維。
[0019] 抗霉菌紙通過(guò)在壓光機(jī)階段過(guò)程中向兩個(gè)紙側(cè)(面和底）中的至少之一或二者施 加抗微生物涂料來(lái)制備。在一些實(shí)施例中，抗霉菌紙制造為使得兩個(gè)側(cè)面均為所述涂料所 覆蓋。在其它實(shí)施例中，所述涂料僅施加到一側(cè)上。在其它實(shí)施例中，僅紙的面?zhèn)缺煌坎?。?其它實(shí)施例中，僅紙的