近年來,環境友好型包裝材料逐漸引起人們重視,包裝產品的安全性越來越引起人們的關注。載銀抗菌沸石具有耐久性好、抗菌效率高、耐高溫、安全性好的特點,其表面物化性質與高嶺土有相似之處。研究了載銀抗菌沸石在紙張表面涂布中的應用及其用量對涂布抗菌紙性能的影響,采用電子探針微區分析(EPMA)和原子力顯微鏡(AFM)對涂布抗菌紙表面涂層結構進行分析。結果表明,載銀抗菌沸石可使紙張具有非常好的抗菌效果且對紙張色調、色差、印刷適性及表面微觀結構沒有明顯影響,但白度略微降低。
制備載銀抗菌沸石時,采用的沸石白度較高,但進行離子交換反應后,新的金屬離子進入沸石結構,會改變或降低沸石的白度,特別由于銀離子在與沸石交換過程中,與Na+交換的同時,硝酸銀發生分解反應,生成黑色的氧化銀顆粒附著在沸石表面,降低沸石白度。
除了增白劑,在涂料組分中,顏料對涂布紙光學性能的影響最大,因此,本實驗采用生產常用的高嶺土、GCC作涂布顏料,并在3種份數比(高嶺土∶GCC=100∶0、70∶30、0∶100)情況下研究載銀抗菌沸石用量對涂布抗菌紙光學性能的影響。為了更好的反映載銀抗菌沸石的真實影響,實驗所有配方都沒有添加增白劑,結果如表2所示。
載銀抗菌沸石經銀離子交換后,白度有一定下降,但下降幅度不大。顏料粒子是白度較高的粉體,粒徑較小,在涂料配制過程中,由于載銀抗菌沸石的用量很少,這些白度較高的顏料將白度相對較低的載銀抗菌沸石覆蓋,使其影響降至較低。
本實驗對載銀抗菌沸石對涂布抗菌紙印刷適性的影響進行研究,結果如表3所示。由表3可以看出,涂布抗菌紙的表面強度、油墨吸收性(K&N值)較原紙的有了較大改善,印刷表面粗糙度(PPS)降低,表面平滑度增大,光澤度和印刷光澤度大幅度提高,涂布紙呈現良好的印刷適性。
載銀抗菌沸石的加入會使涂布抗菌紙白度略微降低,但不影響涂布抗菌紙的印刷適性。載銀沸石抗菌涂布紙具有良好的抗菌效果,在載銀沸石較低用量時,抗菌率仍可達90%以上。涂布紙EPMA和AFM的表面結構分析表明,載銀抗菌沸石的加入并未改變涂布紙表面微觀結構,不會影響涂布紙的表面性能。