基于核壳颜料的可持续涂料，可增强抗菌和其他有益的纸张性能

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引言

纸张制造商一直在不断寻找改善铜版纸性能的方法，其中一种新的方法是利用颜料来增强纸张涂层。在这方面，二氧化钛和滑石被广泛认为是最常用的颜料之一，因为它们提供了卓越的白度和其他有益特性。然而，滑石在涂层中的分散性较差，需要额外的处理来克服这个问题，这导致了成本的上升。为了解决这个问题，研究人员采用了核壳技术，对滑石表面进行了改性，以提高其分散性，从而改善了纸张性能。

核壳颜料的制备

核壳颜料由沉淀在滑石颗粒表面的二氧化钛薄壳组成，这些颗粒同时包括纳米和微粉化的颗粒。通过使用各种技术对核壳颜料进行表征，将其掺入纸张涂层中，以评估它们对铜版纸性能的影响。这种新型纳米滑石/TiO2颜料具有独特的化学和形态结构，不仅提高了抗菌性能，还改善了铜版纸的物理、机械和光学性能。

纳米颜料在纸张制备中的应用

纤维素纸是一种可再生、柔韧且可生物降解的材料，但其表面通常较为粗糙和多孔。为了克服这些固有的缺陷，各种先进技术被广泛研究和应用，其中一种方便的解决方案是表面涂层。与传统的湿部成型工艺相比，表面涂层能够提供更多的商业优势，并且可以轻松改善纸张的机械和光学性能。

铜版纸是一种由颜料、粘合剂、添加剂和水组成的涂布层复合结构，它们被涂布在纸张基材上。颜料在控制涂料性能方面起着至关重要的作用，包括涂层结构、光学性能和纸张性能。纳米颜料的出现带来了涂料领域的革命，因为它们具有卓越的光学、电子、光催化和生物特性。这些纳米颗粒可以用于制造具有低透气性、保护性、疏水性和抗菌性能的高质量纸张，以满足不同应用的需求。

纳米颜料的优势和应用

纳米颜料具有潜在的应用前景，可以提高纸张的耐久性和自清洁性能。然而，要实现这一目标，必须解决一个关键问题，即如何防止纳米颗粒通过纸张表面的微小孔隙。核壳颗粒提供了一种解决方案，它们具有不同成分和粒径的混合结构，可以防止颗粒通过纸张的孔隙。

核壳颗粒的研究引起了更多的关注，因为它们由不同化学成分和粒径的材料组成，具有独特的性能。特别是在改变表面功能以满足不同应用需求方面，核壳颗粒展现出了出色的性能。

颜料的应用和未来展望

颜料在涂料中的应用已经取得了巨大的成功，特别是纳米颜料。然而，由于其高成本和资源有限，寻找替代材料具有重要意义。本研究的目标是制备一种新型的多功能颜料，其核心由经济实惠的滑石和TiO2壳组成，一个是微米尺寸，一个是纳米尺寸。

这些新颜料的性能对纤维素纸的最终性能产生了显著影响，包括光学、物理和机械性能以及抗菌活性。通过对颜料进行标准测试，评估了铜版纸样品的性能，包括亮度、不透明度、粗糙度、空气孔隙率、爆破强度和拉伸强度。

抗菌性能方面，核壳颜料赋予纸张表面出色的抗菌性能，这对于纸张在湿润环境中避免细菌和

核壳颜料的独特性质和性能对纸张制造业有着潜在的重大影响。通过将这些核壳颜料引入纸张制造过程，可以显著改善纸张的性能和多功能性。下面将进一步讨论核壳颜料在纸张工业中的潜力和应用。

首先，核壳颜料的应用可以改善纸张的光学性能。在研究中，使用了微米级和纳米级滑石/二氧化钛核壳颜料来涂覆纸张表面。结果显示，含有纳米滑石/二氧化钛核壳颜料的纸张具有更高的亮度和白度，以及更好的不透明度。这意味着这些纸张在印刷和显示领域具有更大的潜力，可以提供更清晰、更亮丽的图像和文字。

其次，核壳颜料的应用还可以改善纸张的机械性能。纳米滑石/二氧化钛核壳颜料具有较高的硬度和坚韧性，使得涂有这种颜料的纸张更加耐用。研究结果表明，纳米滑石/二氧化钛核壳颜料可以显著提高纸张的拉伸强度和能量吸收能力，从而增强了其在印刷机中的运行性能和纸张处理过程中的稳定性。

此外，核壳颜料还赋予纸张良好的抗菌性能。在进行抗菌测试时，使用金黄色葡萄球菌作为模型细菌进行评估。结果显示，含有核壳颜料的纸张表现出较好的抗菌抑制效果，这对于纸张在湿润环境中避免细菌和病菌污染至关重要。这种抗菌性能可以在医疗、食品包装和卫生领域找到广泛的应用。

总的来说，核壳颜料的引入为纸张制造业带来了新的可能性。这些颜料不仅可以提高纸张的光学性能和机械性能，还可以赋予纸张抗菌性能，拓宽了其应用范围。未来，随着核壳颜料技术的进一步发展和优化，纸张制造业将能够生产更具竞

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