【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于軟包裝復合材料，具體涉及一種高阻隔抗菌型軟包裝材料及其制備方法。
技術介紹
1、軟包裝材料能夠滿足日常生活中各種物品的包裝要求，適用于包裝易存、易放的方便食品、生活用品、超市的小包裝商品的理想材料。但是隨著消費者對食品安全和衛生要求的不斷提高，包裝材料的性能和功能越來越受到重視。傳統的軟包裝材料如聚乙烯、聚丙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯等，雖然具有良好的機械性能和加工性能，但是在阻隔性能和抗菌功能方面存在明顯不足，特別是在食品和藥品包裝領域，高阻隔性能能夠有效延長產品的保質期，防止內部產品被污染，從而保障產品的安全性和品質。
2、目前廣泛應用的阻隔性包裝材料主要有聚偏氯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物（evoh）和腈樹脂。其中evoh樹脂具有良好的氣體阻隔性和阻濕性，用于食品包裝材料時，它既可以防止氧氣等氣體從外部滲入，避免所包裝的食品、飲料等被污染變質，也可以在包裝袋內部充加氮氣或二氧化碳，延長食品貯藏時間，提高食品保香性。并且evoh樹脂中含有的親水基團使其具有很強的吸濕性能，但是在吸水之后，evoh樹脂的阻隔性能就會下降，并且隨著水分的吸附和阻隔性能的下降，也為微生物生長提供了環境，從而會影響包裝內部產品的質量和使用壽命。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種高阻隔抗菌型軟包裝材料及其制備方法，以解決軟包裝材料阻隔性和抗菌性不佳的問題。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、第一方面，本專利技術提供了一種高阻隔抗菌
4、優選的，外層、阻隔抗菌層和內熱封層的質量比為（25～40）：（20～30）：（30～45）。
5、優選的，內熱封層的原料包括質量份數為70～80份的線性低密度聚乙烯、10～15份的聚丙烯和5～8份的馬來酸酐接枝聚乙烯；
6、外層的原料包括pet樹脂、pa樹脂和eva樹脂中的一種。
7、通過采用上述技術方案，本專利技術的高阻隔抗菌型軟包裝材料是一種共擠復合薄膜，其中中間層為阻隔抗菌層，主要由evoh樹脂和抗菌改性劑構成，evoh樹脂具有獨特的分子鏈段結構，其中含有的羥基與分子間氫鍵之間存在很強的鍵合作用，粘聚力較強，分子鏈的堆積緊密，小分子難以透過，因此為材料提供了良好的阻隔性，并且本專利技術的軟包裝材料還復合有外層和內熱封層，其中外層原料包括pet樹脂（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、pa樹脂（聚酰胺樹脂）和eva樹脂（乙烯-醋酸乙烯共聚物），都可以在一定程度上協同阻隔抗菌層提高包裝材料的阻隔性能。
8、并且本專利技術的阻隔抗菌層中還添加有胺有機分子籠復合納米銀，納米銀能夠緩慢釋放銀離子，穿透細菌細胞膜，導致細胞膜的通透性增加，細胞內容物泄露，導致細胞死亡，還能夠干擾細菌正常的代謝過程，抑制細菌的正常復制和生長，從而賦予軟包裝材料一定的抗菌性能。胺有機分子籠具有大量的空腔結構，具有抗菌性能的納米銀因此可以負載在空腔內部，能夠很好地避免由于納米銀粒徑小，難以在樹脂中分散均勻的問題，還減少了納米銀顆粒在使用過程中的析出現象，大大延長了材料的使用壽命。進一步的，胺有機分子籠上面含有的活性基團還能夠與evoh樹脂中的活性基團之間反應或者以氫鍵形式連接，提高了抗菌改性劑與基體樹脂之間的界面結合力，并且還減少了分子間空隙，從而提高包裝材料的阻隔性能。
9、evoh樹脂的親水性較強，進而軟包裝材料的吸濕性能較強，可以提高包裝材料的防潮性，但是另一方面，由于吸附的水分逐漸增加，會導致樹脂結構由原來的玻璃態轉變為高彈態，產生了小分子擴散通道，使其阻隔性能下降。而抗菌改性劑中胺有機分子籠也含有極性基團，可以幫助水分的吸收和儲存，并且胺有機分子籠在吸水之后能夠增大空腔空隙，使內部負載的納米銀逐漸釋放，水分越多，釋放的納米銀含量就越多，從而有效解決了在潮濕環境下evoh樹脂的阻隔性能下降以及受微生物污染的幾率上升的問題。
10、優選的，抗菌改性劑的原料包括質量比為1：（0.05～0.1）的胺有機分子籠和可溶性銀鹽。
11、優選的，可溶性銀鹽包括硝酸銀、乙酸銀、檸檬酸銀和草酸銀中的一種或多種的組合。
12、優選的，抗菌改性劑按照以下方法制備得到：
13、胺有機分子籠的制備：在氮氣氣氛下，將三（2-氨基乙基）胺和吡咯-2,6-二甲醛分別溶解在溶劑中，將得到的溶液相互混合，升高溫度至50～55℃，攪拌反應24～36h，然后經過抽濾、洗滌、旋干和重結晶得到亞胺有機分子籠，然后通過還原劑還原處理，萃取后經過鹽酸酸化得到胺有機分子籠；
14、納米銀的復合：將胺有機分子籠添加到溶劑中，加入可溶性銀鹽，室溫下攪拌混合2～3h后，在-5～0℃下加入還原劑，繼續攪拌20～30min，通過分離、冷凍干燥和研磨得到胺有機分子籠復合納米銀即抗菌改性劑。
15、優選的，還原劑包括硼氫化鈉、硼氫化鉀和三乙酰氧基硼氫化鈉中的一種或幾種的組合；胺有機分子籠的制備過程中還原劑的添加量為亞胺有機分子籠質量的45～50%；納米銀的復合過程中還原劑的添加量為胺有機分子籠質量的30～35%。
16、優選的，三（2-氨基乙基）胺和吡咯-2,6-二甲醛的質量比為（0.7～0.8）：1。
17、優選的，胺有機分子籠的制備過程中溶劑包括無水甲醇、無水乙醇和n,n-二甲基甲酰胺中的一種。
18、優選的，納米銀的復合過程中溶劑包括甲醇、乙醇、三氯甲烷和水中的一種。
19、通過采用上述技術方案，在形成亞胺有機分子籠之后還對其進行還原和鹽酸酸化處理，通過還原劑的作用，亞胺有機分子籠上的不穩定的亞胺鍵被還原成胺基，有機分子籠的結構變的更加穩定，有利于后續軟包裝材料的加工，并且通過鹽酸酸化之后，胺有機分子籠表面的活性位點顯著提高，能夠為接下來納米銀的生長和負載提供更加豐富的配位位點，順利實現納米銀的復合。
20、胺有機分子籠不僅能夠與evoh樹脂之間形成緊密連接，提高材料阻隔性，還能夠吸水膨脹，幫助材料吸濕性的提高以及水分的儲存，并且膨脹后有利于納米銀緩慢釋放，有效避免潮濕環境下滋生微生物，提高軟包裝材料的抗菌性能。
21、優選的，抗菌改性劑還接枝有聚乙烯亞胺鏈段。
22、優選的，抗菌改性劑接枝聚乙烯亞胺鏈段的原料包括質量比為1：（0.6～0.8）：（0.3～0.4）的亞胺有機分子籠復合納米銀、聚乙烯亞胺和馬來酸酐。
23、更優選的，聚乙烯亞胺的分子量為2000～2500g/mol。
24、優選的，抗菌改性劑接枝聚乙烯亞胺鏈段按照以下方法制備得到：在溶劑中加入亞胺有機分子籠復合納米銀和馬來酸酐，室溫下攪拌反應12～24h，通過過濾和透析得到預處理物；將預處理物和聚乙烯亞胺添加到ph值為7～8的磷酸鹽緩沖溶液中，在4本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述軟包裝材料依次從外向內由外層、阻隔抗菌層和內熱封層組成；所述阻隔抗菌層的原料包括質量份數為85～95份的EVOH樹脂和5～15份的抗菌改性劑；所述抗菌改性劑為胺有機分子籠復合納米銀；
2.根據權利要求1所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述外層、阻隔抗菌層和內熱封層的質量比為（25～40）：（20～30）：（30～45）。
3.根據權利要求1所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述內熱封層的原料包括質量份數為70～80份的線性低密度聚乙烯、10～15份的聚丙烯和5～8份的馬來酸酐接枝聚乙烯；
4.根據權利要求1所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述抗菌改性劑的原料包括質量比為1：（0.05～0.1）的胺有機分子籠和可溶性銀鹽。
5.根據權利要求1所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述還原劑包括硼氫化鈉、硼氫化鉀和三乙酰氧基硼氫化鈉中的一種或幾種的組合；所述胺有機分子籠的制備過程中還原劑的添加量為亞胺有機分子籠質量的45～50%；所述納米銀的復合過程中還原劑的添
6.根據權利要求1所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述抗菌改性劑還接枝有聚乙烯亞胺鏈段。
7.根據權利要求6所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述抗菌改性劑接枝聚乙烯亞胺鏈段的原料包括質量比為1：（0.6～0.8）：（0.3～0.4）的亞胺有機分子籠復合納米銀、聚乙烯亞胺和馬來酸酐。
8.根據權利要求6所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述抗菌改性劑接枝聚乙烯亞胺鏈段按照以下方法制備得到：在溶劑中加入亞胺有機分子籠復合納米銀和馬來酸酐，室溫下攪拌反應12～24h，通過過濾和透析得到預處理物；將預處理物和聚乙烯亞胺添加到pH值為7～8的磷酸鹽緩沖溶液中，在40～50℃下攪拌反應12～24h后，經過離心過濾和透析得到抗菌改性劑接枝聚乙烯亞胺鏈段。
9.一種根據權利要求1～8中任一項所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料的制備方法，其特征在于，包括以下工藝步驟：
...【技術特征摘要】
1.高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述軟包裝材料依次從外向內由外層、阻隔抗菌層和內熱封層組成；所述阻隔抗菌層的原料包括質量份數為85～95份的evoh樹脂和5～15份的抗菌改性劑；所述抗菌改性劑為胺有機分子籠復合納米銀；
2.根據權利要求1所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述外層、阻隔抗菌層和內熱封層的質量比為（25～40）：（20～30）：（30～45）。
3.根據權利要求1所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述內熱封層的原料包括質量份數為70～80份的線性低密度聚乙烯、10～15份的聚丙烯和5～8份的馬來酸酐接枝聚乙烯；
4.根據權利要求1所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述抗菌改性劑的原料包括質量比為1：（0.05～0.1）的胺有機分子籠和可溶性銀鹽。
5.根據權利要求1所述的高阻隔抗菌型軟包裝材料，其特征在于，所述還原劑包括硼氫化鈉、硼氫化鉀和三乙酰氧基硼氫化鈉中的一種或幾種的組合；所述胺有機分子籠的制備過程中還原劑的添加量為亞胺...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姚船，劉秋紅，顏國慶，陽旭，周攀，
申請(專利權)人：湖南省長城銘泰新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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