近年來,環(huán)境友好型包裝材料逐漸引起人們重視,包裝產(chǎn)品的安全性越來越引起人們的關(guān)注。載銀抗菌Zeolite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(zhì)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(yīng)用及其用量對涂布抗菌紙性能的影響,采用電子探針微區(qū)分析(EPMA)和原子力顯微鏡(AFM)對涂布抗菌紙表面涂層結(jié)構(gòu)進行分析。結(jié)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(diào)、色差、印刷適性及表面微觀結(jié)構(gòu)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(yīng)后,新的金屬離子進入沸石結(jié)構(gòu),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(fā)生分解反應(yīng),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(xué)性能的影響最大,因此,本實驗采用生產(chǎn)常用的高嶺土、GCC作涂布顏料,并在3種份數(shù)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(xué)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(jié)果如表2所示。

載銀抗菌沸石經(jīng)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(jié)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(xiàn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),不會影響涂布紙的表面性能。