本發(fā)明屬于墻紙，具體地，涉及一種多功能生態(tài)負(fù)離子環(huán)保墻紙及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、墻紙具有色彩多樣、圖案豐富、價格適宜、耐臟、耐擦洗等主要優(yōu)點，是一種應(yīng)用相當(dāng)廣泛的室內(nèi)裝飾材料，其廣泛用于住宅、辦公室、賓館、酒店等室內(nèi)裝修?，F(xiàn)有的墻紙一般為塑料壁紙、金屬壁紙、無紡壁紙、玻纖壁紙、紙漿壁紙、木纖維壁紙等，一般只起到裝飾的效果，功能較單一。而負(fù)離子墻紙是近年來興起的功能性墻紙之一，其可以持續(xù)的釋放或產(chǎn)生負(fù)離子，能有效消除在室內(nèi)裝修過程中使用裝潢材料揮發(fā)出來的苯、甲醛、酮、氨等刺激性氣體以及日常生活中香煙等引起人體不適的異味，使空氣質(zhì)量得到提升，且釋放的負(fù)離子不僅可以殺菌消毒，對人體也具有增強抗氧化性和抗老化性以及清除自由基的能力，保護人體健康。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通過在墻紙上涂布含有負(fù)離子粉的涂料制備負(fù)離子墻紙，雖然使墻紙具有釋放負(fù)離子的功能，但由于墻紙的耐磨性不佳，負(fù)離子粉與墻紙之間的作用力較弱，附著力較差，導(dǎo)致釋放負(fù)離子的持續(xù)時間較短，且負(fù)離子產(chǎn)生的數(shù)目有限，無法達(dá)到有效凈化空氣的效果；現(xiàn)有的負(fù)離子墻紙易受潮濕空氣的影響導(dǎo)致發(fā)霉甚至脫落，且不能對細(xì)菌等微生物進(jìn)行有效殺滅，長期會對墻面造成損傷，因此，負(fù)離子墻紙的性能還有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種多功能生態(tài)負(fù)離子環(huán)保墻紙及其制備工藝，將氧化鋅和電氣石混合，經(jīng)球磨后，得到負(fù)離子粉；將氧化鋅和電氣石混合，可以提高電氣石的負(fù)離子釋放性能，增大電氣石的負(fù)離子釋放量，且經(jīng)過研磨，負(fù)離子粉的粒徑變小，可以進(jìn)一步提高負(fù)離子粉的負(fù)離子釋放性能；將負(fù)離子粉接枝硅烷偶聯(lián)劑后，再通過自由基聚合與聚氨酯結(jié)合，得到具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物；負(fù)離子粉接枝硅烷偶聯(lián)劑，可以提高負(fù)離子粉的分散性，且可以為后續(xù)反應(yīng)提供反應(yīng)位點，還可以進(jìn)一步提高負(fù)離子粉的負(fù)離子釋放性能，通過自由基聚合與聚氨酯結(jié)合，提高了負(fù)離子粉與聚氨酯之間的結(jié)合力；通過氧化石墨烯與抗菌物質(zhì)結(jié)合制得抗菌耐磨組分；可以較好地提高負(fù)離子墻紙的抗菌性能和耐磨性能，還可以提高負(fù)離子粉的負(fù)離子釋放性能；在基紙層的表面涂覆具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物，采用等溫靜壓的方式擠壓復(fù)合，形成中間層；在中間層的表面噴涂抗菌耐磨組分，采用紫外光照固化，形成外層，從而形成由基紙層、中間層和外層構(gòu)成的多功能生態(tài)負(fù)離子環(huán)保墻紙；制得的負(fù)離子墻紙具有較好的負(fù)離子釋放性能、抗菌性能以及耐磨性，且綠色環(huán)保，綜合性能較好。

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：現(xiàn)有技術(shù)中，通過在墻紙上涂布含有負(fù)離子粉的涂料制備負(fù)離子墻紙，雖然使墻紙具有釋放負(fù)離子的功能，但由于墻紙的耐磨性不佳，負(fù)離子粉與墻紙之間的作用力較弱，附著力較差，導(dǎo)致釋放負(fù)離子的持續(xù)時間較短，且負(fù)離子產(chǎn)生的數(shù)目有限，無法達(dá)到有效凈化空氣的效果；現(xiàn)有的負(fù)離子墻紙易受潮濕空氣的影響導(dǎo)致發(fā)霉甚至脫落，且不能對細(xì)菌等微生物進(jìn)行有效殺滅，長期會對墻面造成損傷，因此，負(fù)離子墻紙的性能還有待進(jìn)一步提高。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

4、一種多功能生態(tài)負(fù)離子環(huán)保墻紙的制備工藝，包括以下步驟：

5、s1：在基紙層的表面涂覆具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物，采用等溫靜壓的方式擠壓復(fù)合，形成中間層；

6、s2：在中間層的表面噴涂抗菌耐磨組分，采用紫外光照固化，形成外層，從而形成由基紙層、中間層和外層構(gòu)成的多功能生態(tài)負(fù)離子環(huán)保墻紙；

7、所述具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物的制備方法包括以下步驟：

8、a1：將氧化鋅和電氣石混合，經(jīng)球磨后，得到負(fù)離子粉；

9、a2：將負(fù)離子粉接枝硅烷偶聯(lián)劑后，再通過自由基聚合與聚氨酯結(jié)合，得到具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物；

10、所述抗菌耐磨組分是通過氧化石墨烯與抗菌物質(zhì)結(jié)合制得。

11、進(jìn)一步地，步驟a1具體為：

12、將氧化鋅、電氣石和無水乙醇進(jìn)行混合，然后置于不銹鋼球研磨罐中，球磨機轉(zhuǎn)速為300-500rpm，旋轉(zhuǎn)方向為正反旋轉(zhuǎn)5-10min，研磨14-16h，經(jīng)干燥后，得到負(fù)離子粉。

13、進(jìn)一步地，所述氧化鋅、電氣石和無水乙醇的質(zhì)量比為0.5-1.5：2-3：10-20。

14、進(jìn)一步地，步驟a2具體為：

15、（1）：將負(fù)離子粉和硅烷偶聯(lián)劑混合，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合物ph值至8-9，然后加入乙醇/去離子水混合溶液，并在55-65℃下反應(yīng)1-2h，經(jīng)過濾，用乙醇洗滌，最后干燥，得到硅烷改性負(fù)離子粉；

16、（2）：將乳化組分、硅烷改性負(fù)離子粉混合，并攪拌1-2h，得到體系a，將硅烷改性負(fù)離子粉、乙烯基封端聚氨酯預(yù)聚物混合，并攪拌1-2h，得到體系b，將乳化組分、體系b加入到體系a中，在55-65℃下反應(yīng)2-3h，再加入體系b，并繼續(xù)反應(yīng)1-2h，得到具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物。

17、上述反應(yīng)過程中，負(fù)離子粉上具有羥基基團，硅烷偶聯(lián)劑水解后具有硅羥基，硅烷偶聯(lián)劑上的硅羥基可以與負(fù)離子粉上的羥基結(jié)合，得到硅烷改性負(fù)離子粉；硅烷改性負(fù)離子粉中硅烷偶聯(lián)劑上具有碳碳雙鍵，乙烯基封端聚氨酯預(yù)聚物上具有碳碳雙鍵，硅烷改性負(fù)離子粉中的碳碳雙鍵可以與乙烯基封端聚氨酯預(yù)聚物上的碳碳雙鍵通過自由基共聚結(jié)合，將硅烷改性負(fù)離子粉接枝到乙烯基封端聚氨酯預(yù)聚物上，得到具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物。

18、進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述硅烷偶聯(lián)劑是由乙烯基三乙氧基硅烷和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷按照質(zhì)量比為1：1混合組成。

19、進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述負(fù)離子粉和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為4-6：0.5-1.5。

20、進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述乳化組分是由羧甲基纖維素鈉、tween?80、span?60和過硫酸鉀按照質(zhì)量比為3：7：3：0.2混合組成。

21、進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述乳化組分和硅烷改性負(fù)離子粉的質(zhì)量比為13-14：17.5-18.5。

22、進(jìn)一步地，乙烯基封端聚氨酯預(yù)聚物的制備方法包括以下步驟：

23、將聚乙二醇、羥基封端聚己內(nèi)酯二醇混合，在55-65℃下和氮氣氣氛中攪拌25-35min，然后加入異佛爾酮二異氰酸酯，升溫至75-85℃，并攪拌反應(yīng)2-4h，然后降溫至55-65℃，再加入2-羥基乙基丙烯酸酯和光引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)25-35min，得到乙烯基封端聚氨酯預(yù)聚物。

24、上述反應(yīng)過程中，聚乙二醇、羥基封端聚己內(nèi)酯二醇上兩端均具有羥基基團，異佛爾酮二異氰酸酯上具有異氰酸酯基團，2-羥基乙基丙烯酸酯上具有羥基和碳碳雙鍵，聚乙二醇、羥基封端聚己內(nèi)酯二醇上兩端的羥基都可以與異佛爾酮二異氰酸酯上一端的異氰酸酯基結(jié)合，異佛爾酮二異氰酸酯上另一端的異氰酸酯基可以與2-羥基乙基丙烯酸酯上的羥基結(jié)合，最后得到乙烯基封端聚氨酯預(yù)聚物。

25、進(jìn)一步地，所述羥基封端聚己內(nèi)酯二醇和異佛爾酮二異氰酸酯質(zhì)量比為1.5-2.5：0.5-1.5。

26、進(jìn)一步地，所述光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮。

27、進(jìn)一步地，所述抗菌耐磨組分的制備方法包括以下步驟：

28、將抗菌物質(zhì)溶于乙醇溶液中，得到抗菌溶液，將氧化石墨烯加入到去離子水中，得到懸浮液，將抗菌溶液與懸浮液混合，在室溫下攪拌22-24h后，經(jīng)離心分離，用去離子水洗滌，最后在75-85℃下真空干燥，得到抗菌耐磨組分。

29、進(jìn)一步地，所述抗菌物質(zhì)為姜黃素。

30、進(jìn)一步地，所述抗菌物質(zhì)與乙醇溶液質(zhì)量比為0.02-0.06：30-50。

31、進(jìn)一步地，所述氧化石墨烯和去離子水質(zhì)量比為0.05-0.15：80-120。

32、進(jìn)一步地，步驟s1中，所述基紙層是由聚氯乙烯纖維、竹纖維和聚酯纖維按照質(zhì)量比為4：2：1經(jīng)過混合打漿后，按照墻紙的抄造工藝抄制墻紙，抄制量為70-80g/m2，得到基紙層。

33、進(jìn)一步地，步驟s1中，采用等溫靜壓的方式擠壓復(fù)合，溫度為100-120℃，壓力為4-6mpa。

34、進(jìn)一步地，步驟s1中，涂覆的量是15-25ml/cm2。

35、進(jìn)一步地，步驟s2中，采用紫外光照固化，固化時間為1-2h，光照強度為40-60w/cm2，溫度為40-60℃，紫外光波長為200-400nm。

36、進(jìn)一步地，步驟s2中，噴涂的量為5-15ml/cm2。

37、本發(fā)明的有益效果：

38、（1）本發(fā)明技術(shù)方案中，將氧化鋅和電氣石混合，經(jīng)球磨后，得到負(fù)離子粉；電氣石具有釋放負(fù)離子的性能，通過將氧化鋅和電氣石混合，氧化鋅可以提高電氣石的負(fù)離子釋放性能，增大電氣石的負(fù)離子釋放量，且經(jīng)過研磨后，負(fù)離子粉的粒徑變小，不僅可以進(jìn)一步提高負(fù)離子粉的負(fù)離子釋放性能，且有利于增加負(fù)離子粉的比表面積，提高其表面活性和反應(yīng)性，同時其穩(wěn)定性較好；將負(fù)離子粉接枝硅烷偶聯(lián)劑后，再通過自由基聚合與聚氨酯結(jié)合，得到具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物；負(fù)離子粉接枝硅烷偶聯(lián)劑，不僅可以提高負(fù)離子粉的分散性能和疏水性，防止其團聚，且硅烷偶聯(lián)劑上具有碳碳雙鍵，可以為后續(xù)反應(yīng)提供反應(yīng)位點，同時硅烷偶聯(lián)劑改性負(fù)離子粉，還可以進(jìn)一步提高負(fù)離子粉的負(fù)離子釋放性能，將硅烷改性負(fù)離子粉通過自由基聚合與聚氨酯結(jié)合，提高了負(fù)離子粉與聚氨酯之間的結(jié)合力，進(jìn)一步延長了負(fù)離子粉釋放負(fù)離子的時間，增強負(fù)離子墻紙對空氣的凈化效果。

39、（2）本發(fā)明技術(shù)方案中，通過氧化石墨烯與抗菌物質(zhì)結(jié)合制得抗菌耐磨組分；氧化石墨烯和抗菌物質(zhì)對細(xì)菌等微生物都具有一定的殺菌作用，將氧化石墨烯與抗菌物質(zhì)結(jié)合，可以較好地提高負(fù)離子墻紙的抗菌性能，且氧化石墨烯具有較好的機械性能，可以進(jìn)一步提高負(fù)離子墻紙的耐磨性能，延長負(fù)離子墻紙的使用壽命，同時氧化石墨烯上具有較多的羥基和羧基基團，可以與具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物之間進(jìn)行較好地結(jié)合，增強兩者之間的粘附性，且氧化石墨烯還可以進(jìn)一步提高負(fù)離子粉的負(fù)離子釋放性能，增強負(fù)離子墻紙對空氣的凈化作用，抗菌耐磨組分有效提高了負(fù)離子墻紙的抗菌性、防霉性和耐磨性。

40、（3）本發(fā)明技術(shù)方案中，通過氧化鋅和電氣石混合球磨，然后接枝硅烷偶聯(lián)劑，再通過自由基聚合與聚氨酯結(jié)合，得到具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物；將氧化石墨烯與抗菌物質(zhì)結(jié)合制得抗菌耐磨組分；在基紙層的表面涂覆具有負(fù)離子粉的聚氨酯共聚物，采用等溫靜壓的方式擠壓復(fù)合，形成中間層；在中間層的表面噴涂抗菌耐磨組分，采用紫外光照固化，形成外層，從而形成由基紙層、中間層和外層構(gòu)成的多功能生態(tài)負(fù)離子環(huán)保墻紙；制得的負(fù)離子墻紙具有較好的負(fù)離子釋放性能、抗菌性能、耐磨性以及機械性能，且綠色環(huán)保，整體綜合性能較好。