本發(fā)明涉及無機非金屬礦物填料的功能化，尤其涉及一種抑菌涂布紙、碳酸鈣漿料及其制備方法。

背景技術：

1、隨著生活品質的提高，消費者對健康的關注度越來越高，抗菌材料的使用率正普遍提升，其中抗菌紙是一種常見的包裝材料，廣泛應用于食品包裝、生活用品、醫(yī)療等行業(yè)，與日常生活息息相關，特別是后疫情時代，對抗菌的要求更是高標準。從國內抑菌紙的發(fā)展來看，防霉劑已有多年使用歷史，早期為防止造紙系統(tǒng)中產生腐漿和紙產品的霉變，會添加一些防霉劑防止紙張長期存放而發(fā)生霉變。紙基抗菌材料作為一種環(huán)保型的日用抗菌材料，占比會不斷提高，研究抗菌紙張的制備及應用已成為造紙行業(yè)的一個熱點，目前已有部分造紙廠制備出具有抗菌性能的抗菌紙張，主要是通過紙張表面處理和漿內添加法制備抗菌紙，其中漿內添加法是將抗菌劑與紙漿混合后，通過造紙工藝抄造成紙張，但該種方法因抗菌劑隨著紙張干燥過程大量流失，導致抗菌劑的利用率低，生產成本高；而表面處理的方式是將抗菌劑配制成涂料，通過紙張表面涂布、表面施膠的方式將抗菌劑附著在紙張表面，相比于漿內添加方式，抗菌劑的利用率可得到提高，但抗菌的長效性不如漿內添加法，因為抗菌劑只停留在紙張表面，兩種方法都有各自的利弊。

2、抗菌劑的種類繁多，抑菌劑的種類大致上可分為無機抗菌劑和有機抗菌劑2類。無機抗菌劑主要是本身具有抗菌能力的金屬或金屬離子負載于無機載體上的制劑，而碳酸鈣是造紙中常用的無機填料，可選用碳酸鈣作為無機載體，將抗菌劑負載在碳酸鈣上，制備具有抗菌性能的碳酸鈣填料，雖然國內涂布工藝已成熟，但對于涂布用的碳酸鈣，造紙廠只停留在研磨成超細化漿料的階段，未對碳酸鈣漿料進行抗菌化處理，如能對超細化研磨后的碳酸鈣漿料進行抑菌化處理，將可以實現紙張的長效抑菌，抗菌劑需要根據紙基材料的特點來選擇，在考慮紙張抑菌高效性的同時要兼顧紙張的性能，單純依靠無機抗菌劑很難達到高效抑菌，需要結合有機抗菌劑提高抑菌的高效性。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種抑菌涂布紙、碳酸鈣漿料及其制備方法，用于解決現有技術中抑菌紙張的抑菌效果和紙張性能差，成本高的技術問題。

2、為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

3、本發(fā)明提供了一種碳酸鈣漿料的制備方法，包括以下步驟：

4、步驟1)：方解石原礦經粗破后得到粉料；

5、步驟2)：將步驟1)所得粉料與水混合得到漿料，將所得漿料與研磨助劑混合后進行一次抑菌化研磨，之后順次加入陽離子淀粉和抗菌劑進行研磨，得到前段碳酸鈣漿料；

6、步驟3)：向步驟2)所得前段碳酸鈣漿料中繼續(xù)加入抑菌劑，進行二次抑菌化研磨，得到后段碳酸鈣漿料。

7、進一步的，步驟1)中，所述方解石原礦的白度≥95％，碳酸鈣含量≥98％。

8、進一步的，步驟1)中，所述粉料的粒度為325～425目。

9、進一步的，步驟2)中，所述一次抑菌化研磨的轉速為90～120r/min，研磨的時間為15～20min；

10、所述加入陽離子淀粉進行研磨的溫度為95～105℃，研磨的時間為20～25min；

11、所述加入抗菌劑進行研磨的溫度為70～80℃，研磨的時間為10～15min。

12、進一步的，步驟2)中，所述研磨助劑包括聚丙烯酸鈉、乙二醇、三乙醇胺中的一種或兩種，所述研磨助劑的添加量為粉料質量的0.8～1.0％；

13、所述陽離子淀粉的添加量為粉料中絕干碳酸鈣質量的1.5～2.5％；

14、所述抗菌劑包括殼聚糖季銨鹽，抗菌劑的添加量為粉料中絕干碳酸鈣質量的2～3％。

15、進一步的，步驟2)中，所述前段碳酸鈣漿料的固含量為60～65％，前段碳酸鈣漿料中碳酸鈣的粒度為d50為6～8μm。

16、進一步的，步驟3)中，所述抗菌劑的添加量為前段碳酸鈣漿料中絕干碳酸鈣質量的5～7％；

17、所述二次抑菌化研磨的溫度為70～80℃，時間為20～25min，轉速為90～120r/min；

18、所述后段碳酸鈣漿料的固含量為65～73％，后段碳酸鈣漿料中粒徑為2μm的碳酸鈣含量≥95wt％。

19、本發(fā)明提供了一種上述的制備方法制備得到的碳酸鈣漿料，包括前段碳酸鈣漿料和后段碳酸鈣漿料。

20、本發(fā)明提供了一種抑菌涂布紙的制備方法，包括以下步驟：

21、將前述的前段碳酸鈣漿料與紙漿纖維混合抄造紙張，得到紙樣；將前述的后段碳酸鈣漿料和乳液、分散劑、消泡劑、抗水劑混合配制涂布涂料，對紙樣進行順次涂布、干燥和壓光后得到抑菌涂布紙；

22、所述乳液包括苯丙乳液或丁苯乳液。

23、本發(fā)明還提供了一種上述的制備方法制備得到的抑菌涂布紙。

24、本發(fā)明的有益效果：

25、本發(fā)明只需在液相中對碳酸鈣漿料進行抑菌化處理，漿料不需要烘干成粉料可直接輸送至紙機，避免了干燥過程中粉體的團聚以及對抑菌劑抑菌效果的影響；

26、前段抑菌化研磨的碳酸鈣漿料用作造紙?zhí)盍霞犹钤诩垙堉?，后段抑菌化研磨的超細化碳酸鈣漿料用作紙張涂布涂料，使紙張內部和表面均具有抗菌效果；

27、陽離子淀粉研磨改性碳酸鈣不僅可以提高填料的留著率，而且綜合了研磨過程中所用研磨助劑表面帶負電性的基團，使殼聚糖季銨鹽分子中更多的-nh3+仍然顯正電性，-nh3+可通過靜電相互作用吸附到帶負電荷的細菌上，起到抑菌作用。

技術特征：

1.一種碳酸鈣漿料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種碳酸鈣漿料的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述方解石原礦的白度≥95％，碳酸鈣含量≥98％。

3.根據權利要求1或2所述的一種抑菌涂布紙用碳酸鈣漿料的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述粉料的粒度為325～425目。

4.根據權利要求1所述的一種碳酸鈣漿料的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述一次抑菌化研磨的轉速為90～120r/min，研磨的時間為15～20min；

5.根據權利要求1或4所述的一種碳酸鈣漿料的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述研磨助劑包括聚丙烯酸鈉、乙二醇、三乙醇胺中的一種或兩種，所述研磨助劑的添加量為粉料質量的0.8～1.0％；

6.根據權利要求1所述的一種碳酸鈣漿料的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述前段碳酸鈣漿料的固含量為60～65％，前段碳酸鈣漿料中碳酸鈣的粒度為d50為6～8μm。

7.根據權利要求1所述的一種碳酸鈣漿料的制備方法，其特征在于，步驟3)中，所述抗菌劑的添加量為前段碳酸鈣漿料中絕干碳酸鈣質量的5～7％；

8.權利要求1～7任意一項所述的制備方法制備得到的碳酸鈣漿料，其特征在于，包括前段碳酸鈣漿料和后段碳酸鈣漿料。

9.一種抑菌涂布紙的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.權利要求9所述的制備方法制備得到的抑菌涂布紙。

技術總結
本發(fā)明提供了一種抑菌涂布紙、碳酸鈣漿料及其制備方法，屬于無機非金屬礦物填料的功能化技術領域。本發(fā)明利用濕法研磨制備超細化碳酸鈣漿料，漿料中的碳酸鈣顆粒在液相環(huán)境中兩次抑菌化研磨改性，前段抑菌化研磨改性的碳酸鈣漿料直接用作填料與紙漿纖維混合抄造紙張，后段抑菌化研磨改性是在前段研磨的碳酸鈣漿料基礎上進一步抑菌化超細研磨，抑菌化研磨改性使碳酸鈣表面附著有機和無機物，使碳酸鈣不僅具有抑菌性能，而且有助于碳酸鈣填料在紙張中助留。將抗菌劑改性后的碳酸鈣漿料用作紙張的制備以及紙張涂布液，所得紙張不僅具有優(yōu)異的紙張性能，還具有顯著的抗菌效果。

技術研發(fā)人員：吳平飛,李海濱,李永峰,楊楨,黎明,吳斌盛
受保護的技術使用者：青陽廣源新材料有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9