一種基于蒙脫土的抗菌包裝膜的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種基于蒙脫土的抗菌包裝膜的制備方法，包括以下步驟：按重量份表示（a）小分子有機抗菌劑與蒙脫土在乙醇中攪拌混合，離心制成裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土材料；（b）將步驟（a）制成的裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土，添加到樹脂中，再加入HDI固化劑，制成包裝膜的抗菌涂層；（c）將步驟（b）制得的抗菌涂層涂在常用的PET包裝膜上，烘干制得抗菌包裝膜。將抗菌劑涂在包裝膜上能有效的減少食物、面膜精華液等商品里防腐劑的用量；同時小分子有機抗菌劑裝載在蒙脫土的介孔結構內部能減緩小分子有機抗菌劑的釋放速度，降低毒性提高保質期。

【技術實現步驟摘要】
一種基于蒙脫土的抗菌包裝膜的制備方法
本專利技術屬于抗菌包裝
，特別涉及一種基于蒙脫土的抗菌包裝膜的制備方法。
技術介紹
隨著科學技術的發展和人們生活水平的提高，人們的健康意識不斷增強，對日常用品尤其是食品安全和環境可持續發展給予了更多的關注。目前市場中的日常用品，包括食品、化妝品中都含有大量的防腐劑來保證抗菌保質的效果。因此針對這一問題，主流的方法是開發抗菌包裝，以減少防腐劑的使用，節約成本保護環境和人體健康。小分子有機抗菌劑是目前使用最廣泛的抗菌劑，因為其成本低廉效果強大。廣泛的抗菌性能，有效抑制金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、霉菌等有害微生物，同時抗菌的效果明確、高效、快速。但是同時這些化學藥品易造成環境污染以及對人體的健康均有一定的危害作用。蒙脫土是一類由納米厚度的表面帶負電的硅酸鹽片層，依靠層間的靜電作用而堆積在一起構成的土狀礦物，其晶體結構中的晶胞是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構成。具有獨特的一維層狀納米結構和陽離子交換性特性，從而賦予蒙脫土諸多改性的可能和應用領域的擴大。因為其納層狀米結構的特性，可以將小分子的有機抗菌劑裝載其中，從而保護抗菌劑，使其在涂層包裝膜的過程中不會失活同時也能有效的控制抗菌劑的釋放速度，延長有效期。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種簡單通用的、基于蒙脫土的抗菌包裝膜的制備方法。為了實現上述專利技術的目的，本專利技術提供以下技術方案：一種基于蒙脫土的抗菌包裝膜的制備方法，包括如下步驟：（a）0.5-2.5份小分子有機抗菌劑與100份蒙脫土在乙醇中攪拌混合，離心制成裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土材料；所述蒙脫土的粒徑小于25納米；（b）將5份經步驟（a）制成的裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土，添加到10份羥基樹脂中，再加入12-15份HDI固化劑和溶劑攪拌混合均勻，制成包裝膜的抗菌涂層；（c）將步驟（b）制得的抗菌涂層涂覆在PET包裝膜上，烘干制得抗菌包裝膜；所述抗菌包裝膜的厚度為20~50μm。小分子有機抗菌劑按分子結構可以分為酚類、醛類、有機酸類、脂類、過氧化物環氧化物類、咪唑類、噻唑類、腈類、吡啶類、三嗪類、季銨鹽類、有機金屬類、雙胍類等等；本專利技術的技術方案并不限定使用何種小分子有機抗菌劑。從微觀結構上分析，本專利技術中使用的蒙脫土孔徑約為幾十納米，能裝載不超過50萬分子量的分子。本專利技術列舉的具體小分子有機抗菌劑均只為了舉例，并不構成對小分子有機抗菌劑選擇上的限制。由于乙醇僅僅起到混合的介質作用，其使用量并無嚴格要求，可以選擇的用量范圍較廣；優選的，所述步驟（a）中乙醇用量為50~100份。所述小分子有機抗菌劑與蒙脫土的份數為質量份，乙醇用量為體積份；當小分子有機抗菌劑與蒙脫土的使用量為“克”時，對應的乙醇用量為“毫升”。優選的，所述步驟（a）中的小分子有機抗菌劑包括異丙醇、3-甲基-4-異丙基苯酚、甲酚、丙酸、山梨酸鉀、對羥基苯甲酸酯、N-(氟二氯甲基硫)鈦酰亞胺、2-（4-噻唑基）苯并咪唑、2-正辛基-4-異噻唑啉-3酮、2,3,5,6-四氯異肽腈、亞甲基氰酸酯、2-吡啶酚-1-氧化鈉、N,N＇N”-三羥基六氫三嗪、芐基二甲基十二烷基氯化銨、8-羥基喹啉銅、1，1-六亞甲基雙[5-(4-氯苯基)雙胍]二葡萄糖酸酯或三氯生中的一種或多種。優選的，所述步驟（b）的羥基樹脂為聚酯多元醇或羥基丙烯酸樹脂。優選的，所述步驟（a）中混合的具體條件如下：小分子有機抗菌劑和蒙脫土在乙醇中以600-2000rmp的轉速混合0.5-4小時；混合后以8000-12000rmp的轉速離心20-40分鐘。混合步驟中轉速過低會使小分子有機抗菌劑無法充分的與蒙脫土混合；而離心步驟中，如果離心時間低于20分鐘時，溶液沒有充分分離；超過40分鐘時，裝載的小分子有機抗菌劑會從蒙脫土內部脫離。優選的，所述步驟（b）中樹脂與HDI固化劑的質量比為1：0.67-1：1.5。固化劑的比例多于1.5時，會導致混合液很快就固化，流動性很差；固化劑的比例低于0.67時，混合溶液不容易干，需要小時單位的時間才能烘干，浪費時間。更優選地，固化劑與樹脂的質量比為1：0.8-1：1.2。優選的，所述步驟（b）中溶劑用量為5~20份。所述羥基樹脂和HDI固化劑的份數為質量份，溶劑用量為體積份；當羥基樹脂和HDI固化劑的使用量為“克”時，對應的溶劑用量為“毫升”。優選的，所述步驟（b）中樹脂固化劑與蒙脫土混合使用的溶劑為甲苯-乙酸乙酯混合溶劑，所述混合溶劑中甲苯與乙酸乙酯的體積比為1：4~2：4。優選的，所述步驟（b）中裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土、羥基樹脂和HDI固化劑混合的轉速為600-2000rmp，時間為1-4小時。轉速高于2000時，分散的不夠均勻；轉速低于600時，不利于涂層，膜會較厚。優選的，所述步驟（c）中抗菌涂層在PET膜上涂覆2-4次。保證涂層合適的厚度，涂抹的關鍵在于從下往上，一次涂抹，保證均勻，不反復上下進行，這樣可以保證重復性可控性。最優選地，抗菌涂層在PET膜上涂覆3次。優選的，使用刮刀涂布機將抗菌涂層涂覆在所述PET包裝膜上。優選的，所述步驟（c）中烘干的溫度為70-90℃，時間為8-15分鐘。烘干的溫度高于90℃，時間超過15分鐘時，不利于涂層與樹脂的緊密結合；溫度低于70℃，時間少于8分鐘時，涂層沒有完全的干燥。最優選的，烘干溫度為80℃，時間為10分鐘。制備的抗菌包裝膜對其進行抗菌性能的測試，分別采用了振蕩法和抑菌圈法，方法參考FZ/T73023-2006非溶出型抗菌針織品的推薦測試方法。本專利技術的有益效果在于：本專利技術操作簡單，不需要復雜的成膜操作，去制備高分子膜，只需要通過簡單的攪拌混合、涂抹烘干就能實現；不同的小分子有機抗菌劑，以及不同的樹脂包裝膜都可以根據本專利技術所述的方法制備抗菌包裝膜，本專利技術具有很好的通用性。同時，本專利技術利用蒙脫土提高了有機小分子抗菌劑的實用性，通過蒙脫土對有機小分子抗菌劑的裝載可以保護有機小分子抗菌劑，避免其在整個制備過程中因高溫烘干而失活，同時可以避免其在實際使用過程中快速釋放，危害健康而且降低保質期。可以持續緩慢釋放抗菌分子，起到抗菌的效果以減少目前市場中日用產品中防腐劑的使用。制成的抗菌包裝膜能有效的減少防腐劑的使用，降低成本，減少對人體的危害。附圖說明附圖為通過實施例1制備的抗菌PET膜的抗菌效果，測試細菌為大腸桿菌，其中：圖1為對照組，采用無抗菌涂層的PET包裝膜；圖2為采用振蕩法測試的實施例1抗菌包裝膜組；圖3為使用抑菌圈法測試的實施例1抗菌包裝膜組。具體實施方式為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合本專利技術的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本專利技術。但是本專利技術能夠以很多不同于在此描述的其他方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本專利技術內涵的情況下做類似改進，因此本專利技術不受下面公開的具體實施的限制。下面通過實施例對本專利技術做進一步說明。實施例1按比例分別稱取2g三氯生與100g蒙脫土，加入50ml乙醇中，以1000rmp的速度攪拌混合2小時，之后在超高速離心機中以10000rmp的速度離心30分鐘，移去上清液的乙醇，得到裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土材料；稱取5g上述步驟中制成的裝載三氯生的蒙脫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于蒙脫土的抗菌包裝膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：（a）0.5?2.5份小分子有機抗菌劑與100份蒙脫土在乙醇中攪拌混合，離心制成裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土材料；所述蒙脫土的粒徑小于25納米；（b）將5份經步驟（a）制成的裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土，添加到10份羥基樹脂中，再加入6?15份HDI固化劑和溶劑攪拌混合均勻，制成包裝膜的抗菌涂層；（c）將步驟（b）制得的抗菌涂層涂覆在PET包裝膜上，烘干制得抗菌包裝膜；所述抗菌包裝膜的厚度為20~50?μm。

【技術特征摘要】
1.一種基于蒙脫土的抗菌包裝膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：（a）0.5-2.5份小分子有機抗菌劑與100份蒙脫土在乙醇中攪拌混合，離心制成裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土材料；所述蒙脫土的粒徑小于25納米；（b）將5份經步驟（a）制成的裝載小分子有機抗菌劑的蒙脫土，添加到10份羥基樹脂中，再加入6-15份HDI固化劑和溶劑攪拌混合均勻，制成包裝膜的抗菌涂層；（c）將步驟（b）制得的抗菌涂層涂覆在PET包裝膜上，烘干制得抗菌包裝膜；所述抗菌包裝膜的厚度為20~50μm。2.根據權利要求1所述的抗菌包裝膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（a）中的小分子有機抗菌劑包括異丙醇、3-甲基-4-異丙基苯酚、甲酚、丙酸、山梨酸鉀、對羥基苯甲酸酯、N-(氟二氯甲基硫)鈦酰亞胺、2-（4-噻唑基）苯并咪唑、2-正辛基-4-異噻唑啉-3酮、2,3,5,6-四氯異肽腈、亞甲基氰酸酯、2-吡啶酚-1-氧化鈉、N,N＇N”-三羥基六氫三嗪、芐基二甲基十二烷基氯化銨、8-羥基喹啉銅、1，1-六亞甲基雙[5-(4-氯苯基)雙胍]二葡萄糖酸酯或三氯生中的一種或多種。3.根據權利要求1所述的抗菌包裝膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（b）的羥基樹脂為聚酯多元醇或羥基丙烯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘祥華，姚偉，
申請(專利權)人：浙江大學常州工業技術研究院，
類型：發明
國別省市：江蘇,32