專利名稱：一種兼柔軟的抗菌原紙及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種原紙，特別是指一種兼柔軟的抗菌原紙及其作為用于制造與皮膚直接接觸的紙制品的原料的應用。
背景技術：
在現代社會，一次性生活用紙制品如紙手帕、餐巾紙、美容紙等的使用十分普遍，由于這些紙制品直接與皮膚接觸，為了防止紙制品使用過程中的有害細菌的傳播和交叉感染所引起的各種傳染病，保護人體的健康，研究和開發具有抗菌功能的抗菌紙具有很重要的意義。如CN1928228A公開了一種抗菌紙制備方法及其應用，(紙張)內含有O. 001 % -I %的2，4，4-三氯-2-羥基二苯醚和過氧化銀抗菌成分，其制備方法為將抗菌 成分加入到表面施膠劑中均勻混合，使抗菌成分在表面施膠劑中的濃度為10-500ppm，然后將表面施膠劑涂到紙張中，表面施膠劑涂在紙張上的厚度為5-30微米，再將紙張在130-170°C下烘干后，包裝。再如廣西大學黃崇杏等在2009年10月份的《包裝學報》中的“抗菌紙的研究進展”一文中所提到的，抗菌紙中添加的抗菌劑主要包括無機抗菌劑、有機抗菌劑以及天然抗菌劑,添加方式包括漿內添加、后加工方式添加等。從現有技術中可以看出，現有的這些抗菌紙只專注于如何使得紙張具有抗菌功能，但由于紙手帕、餐巾紙、美容紙等這些與皮膚直接接觸的紙制品對柔軟程度、手感滑膩程度也均有較高的要求，因此現有技術未關注紙制品的柔軟特性。現有技術中，如果要使得紙張同時具備抗菌功能和柔軟特性，就要進行抗菌和柔軟處理，需要分別添加抗菌劑和柔軟劑，工序繁瑣，添加劑的種類和數量多，成本高。如果添加一種成分就可同時使得紙張具備抗菌功能和柔軟特性，不但可以減少工序，而且可以減少添加劑的種類及數量的添加，紙制品的生產成本將大為降低。
發明內容
本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點，提供一種兼柔軟的抗菌原紙及其作為用于制造與皮膚直接接觸的紙張的原料的應用，通過添加一種添加劑同時使得紙張具備抗菌功能和柔軟特性。本發明首先對適合用于紙張的抗菌劑和柔軟劑分別進行分析。I.本發明考慮紙張抗菌的實施工藝及紙張本身的性能要求，選擇有機硅季銨鹽作為抗菌劑，有機硅季銨鹽是一類新型陽離子表面活性劑，它具有耐高溫、耐沖洗、持久的效果，抑菌范圍廣，能有效地抑制革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、酵母菌。其殺菌機理是以有機硅作為媒介，將具有殺菌性能的銨陽離子基團強有力地吸附于細菌的表面，改變細菌細胞壁的通透性，使菌體內的酶、輔酶和代謝中間產物溢出，致使微生物停止呼吸功能而致死，從而達到殺菌、抑菌的作用，即發生了“接觸死亡”。
原紙主要是纖維與纖維之間通過形成氫鍵結合在一起，添加劑的種類和數量越多，越容易吸附在纖維表面，影響纖維表面之間氫鍵的形成。現有技術中，如果要使得紙張同時具備抗菌功能和柔軟特性，需要分別添加抗菌劑和柔軟劑，不僅成本高、工序繁瑣，而且添加劑的種類多、總濃度高，不利于纖維表面之間氫鍵的形成，使得生產出來的原紙雖然具有柔軟性但抗張指數較差。一般的，當雙層紙的柔軟度不大于40mN、抑菌率> 50%時，縱向抗張指數不大于I. 6N*m/g ;而采用有機硅季銨鹽作為紙張抗菌柔軟劑，不但可以減少工序、減少添加劑的種類和數量、降低生產成本，而且使得生產出來的原紙在兼具柔軟抗菌的同時，其縱向抗張指數也較好，當雙層紙的柔軟度不大于35mN、抑菌率> 90%時，縱向抗張指數能夠達到2. ON · m/go本發明是在抗菌原紙制備的過程中添加有相對于絕干漿重量O. 6-1. 5wt%的三烷氧基硅烷季銨鹽。三烷氧基硅烷季銨鹽的百分比直接影響著紙張的性能，因為纖維素大分子鏈上能形成氫鍵的羥基數目一定，當三烷氧基硅烷季銨鹽的含量超過I. 5wt%時，容易吸附在纖維表面，阻礙纖維之間氫鍵的形成，使得紙張的強度降低，縱向抗張指數小于I. 5N · m/g，無法達到GBT 20808-2006中的要求；當三烷氧基硅烷季銨鹽的含量小于
O.6wt%時，紙張的抑菌率小于50%，達不到到有效的抑菌效果。大部分柔軟劑都是具有12 18 ( —般為16 18)個碳原子的長鏈烷基有機化合物，并帶有短鏈的可溶性基團，屬于表面活性劑。使得具備柔軟性的成分主要是長鏈烷基，因其保留著油脂的性質，稱為親油性或憎水性基。在其端部帶有親水基，能與紙漿纖維素分子形成氫鍵而使柔軟劑分子吸附于纖維素纖維上。合適的柔軟劑應憎水性高，短鏈的可溶性基的主要作用是使柔軟劑在水介質中易于溶解，與柔軟性無直接關系，但它有決定烷基在纖維素纖維周圍取向的作用。而用于紙張的柔軟劑，其作用之一在于降低纖維素纖維間的結合力，使紙張剛性下降，減少紙張對皮膚的摩擦；其二是減少紙張中纖維素纖維之間的靜摩擦力，改善纖維的平滑性，使紙張變得柔軟并增加紙張滑膩的手感；其三是增加紙張(紙制品)的可塑性。要實現以上作用，柔軟劑分子必須吸附在紙漿中的纖維素纖維表面上，并形成一層油膜。這樣纖維素纖維之間的氫鍵減少，紙張的剛性下降。并且纖維素纖維表面變得光滑，纖維素纖維間靜摩擦力下降，纖維素纖維容易產生相對滑動，紙張就變得柔軟，具有滑膩的手感，其可塑性也增加了。綜合考慮紙張抗菌和柔軟性能的要求，本發明選用有機硅季銨鹽中的三烷氧基硅烷季銨鹽作為添加劑，其結構如下
權利要求
1.一種兼柔軟的抗菌原紙，其特征在于在該抗菌原紙制備的過程中添加有相對于絕干漿重量的如下成分0. 6-1. 5wt%的三烷氧基硅烷季銨鹽，其結構式為
2.如權利要求I所述的兼柔軟的抗菌原紙，其特征在于所述長鏈烷基為不飽和或飽和長鏈烷基。
3.如權利要求ι所述的兼柔軟的抗菌原紙，其特征在于所述τ為硫酸基、磺酸基、磷酸基或氨基磺酸基。
4.如權利要求I所述的兼柔軟的抗菌原紙，其特征在于所述三烷氧基硅烷季銨鹽在該抗菌原紙制備過程中的配漿池添加。
5.根據任一前述權利要求所述的兼柔軟的抗菌原紙作為用于制造與皮膚直接接觸的紙制品的原料的應用。
全文摘要
一種兼柔軟的抗菌原紙，在該抗菌原紙制備的過程中添加有相對于絕干漿重量的如下成分0.6-1.5wt％的三烷氧基硅烷季銨鹽，其結構式為其中R為烷氧基，R1可為烴基、含氧或含氮基團，R2可為具有1-20個碳原子的烴基，其中R1和R2中至少一個為具有12-18個碳原子的長鏈烷基，X-為酸根陰離子。與現有技術相比，本發明由于采用三烷氧基硅烷季銨鹽作為添加劑添加到制備紙張的紙漿中，使得紙張不但具有優良的抗菌效果，確保原紙的衛生指標符合要求，且可使得紙張具有柔軟特性，尤其適用于紙手帕、餐巾紙、美容紙等這些與皮膚直接接觸的紙張的生產；另外，本發明采用在配漿池添加三烷氧基硅烷季銨鹽，使得紙漿對三烷氧基硅烷季銨鹽具有最佳的吸附效率。
文檔編號D21H21/36GK102644213SQ2011102316
公開日2012年8月22日 申請日期2011年8月12日 優先權日2011年8月12日
發明者劉榕城, 孫曉麗, 張富山 申請人:恒安(中國)紙業有限公司, 福建恒安衛生材料有限公司, 福建恒安集團有限公司