【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及包裝材料，具體涉及一種抗菌包裝材料及其制備方法。
技術介紹
1、現有技術中生鮮食品、蔬果、中藥材等產品包裝儲存時非常容易發生腐敗變質，主要原因是接觸空氣，無論是空氣中的菌種，或是藥材、蔬果表面殘留的蟲卵，都會因為溫度、濕氣、氧氣三種可能因素進行生物繁衍。空氣主要是由78％的氮氣、21％氧氣、還有1％的稀有氣體和雜質組成的混合物。經過實驗測試顯示，食品的變質大都是在氧氣作用下發生氧化反應，并促使微生物、細菌繁殖而導致食品腐敗變質。
2、如果包裝能有效控制氧氣，則包裝空間內就會只有一種窒息性惰性氣體，如氮氣，或者采用抽真空的方法，對食品中的細菌繁衍有窒息和抑制作用，可以中止菌種與蟲卵的氧化作用和呼吸作用，起到自然、有效、安全的滅菌、滅蟲、滅卵等效果，最終達到延長保鮮抗菌的效果。但是，如果包裝材料不能起到有效隔絕空氣的作用，長時間作用下，氮氣也會通過氣體交換而使得空氣中的氧氣通過包裝材料進入包裝袋內，抽真空的情況也會發生漏氣，從而繼續發生氧化反應。
3、抗菌食品包裝正是基于食品保鮮的目的提出的一種積極的活性包裝概念。為了抑制食品中腐敗菌的生長，可以把抗菌劑加入包裝材料中，或涂布于包裝材料表面，通過材料與食品接觸達到抗菌防腐的目的?？咕称钒b的應用可以減少直接添加于食品中的防腐劑用量，提高食品食用安全性。目前各類抗菌包裝(食品或非食品包裝)中應用的抗菌劑主要可分為兩大類，一是無機類，以銀、銅、鋅等金屬離子為主，另一大類為有機類，如有機酸及其鹽、有機酯、醇、酚、抗菌素等，具體例如山梨酸、苯甲酸、丙酸
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提出一種抗菌包裝材料及其制備方法，具有較好的可降解性能，安全無毒，綠色環保，且具有較好的抗菌性、力學性能、耐溫性、耐候性，對氧氣和水蒸氣的阻隔性較高，熱穩定性好，以延長食品的保質期，可以減少甚至避免食品加工過程中防腐劑的加入，提高食品安全性，具有廣闊的應用前景。
2、本專利技術的技術方案是這樣實現的：
3、本專利技術提供一種抗菌包裝材料的制備方法，制備一種層狀金屬氧化物/膨潤土復合物后，經過十二烷基磺酸鈉插層改性，然后表面經過聚多巴胺改性，再與經過硅烷偶聯劑改性的硅溶膠、抗菌肽一起與羧基化殼聚糖發生偶聯反應，制得改性殼聚糖，與聚乳酸、成膜輔料加入水中，經過均質、脫氣，傾倒成濕膜，經干燥、烘干、回濕、揭膜后，制得抗菌包裝材料。
4、作為本專利技術的進一步改進，包括以下步驟：
5、s1.?層狀金屬氧化物/膨潤土復合物的制備：將硝酸銅、硝酸鐵溶于水中，加入膨潤土，通過超聲波處理實現膨潤土的均勻分散，隨后，滴加堿液，加熱晶化，之后，通過過濾分離出沉淀物，并通過洗滌去除雜質，最后將洗滌后的產物進行干燥、煅燒，制得層狀金屬氧化物/膨潤土復合物；
6、s2.?插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物的制備：將步驟s1中得到的層狀金屬氧化物/膨潤土復合物加入水中，通過攪拌混合均勻，隨后，加入十二烷基磺酸鈉，超聲分散均勻，之后，通過離心分離出產物，并進行洗滌和干燥處理，制得插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物；
7、s3.?聚多巴胺改性：將步驟s2中得到的插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物加入水中，再加入多巴胺鹽酸鹽和催化劑，在加熱條件下攪拌反應，反應結束后，通過離心、洗滌和干燥處理，制得改性插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物；
8、s4.?改性硅溶膠的制備：將正硅酸烷基酯加入乙醇中，再加入硅烷偶聯劑，接著，加入鹽酸和水，攪拌反應，反應結束后，制得改性硅溶膠；
9、s5.?羧基化殼聚糖的制備：將殼聚糖溶于酸液中，然后加入α-酮戊二酸，加熱至第一溫度攪拌反應，再加入硼氫化鈉，繼續反應，接著加入乙醇沉淀，將沉淀物和氫氧化鈉一起加入水中，加入氯乙酸，加熱至第二溫度攪拌反應，反應完成后，再次加入乙醇沉淀，通過過濾、洗滌和干燥處理，制得羧基化殼聚糖；
10、s6.?改性殼聚糖的制備：將抗菌肽和步驟s5中得到的羧基化殼聚糖加入水中，加入nhs和edc，攪拌活化，隨后，加入步驟s3中得到的改性插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物和步驟s4中得到的改性硅溶膠，攪拌反應，反應結束后，通過過濾、洗滌和干燥處理，制得改性殼聚糖；
11、s7.?抗菌包裝材料的制備：將步驟s6中得到的改性殼聚糖加入水中，加入聚乳酸，制得混懸液，然后，加入成膜輔料，用膠體磨進行均質處理，脫氣處理后傾倒成濕膜，經干燥、烘干、回濕、揭膜后，制得抗菌包裝材料。
12、作為本專利技術的進一步改進，步驟s1所述硝酸銅、硝酸鐵、膨潤土的質量比為（3-5）:（5-7）:10，所述滴加堿液調節溶液ph值為7.5-8.5，所述加熱晶化的溫度為85-95℃，時間為30-50min，所述煅燒的溫度為650-750℃，時間為1-3h。
13、作為本專利技術的進一步改進，步驟s2所述層狀金屬氧化物/膨潤土復合物、十二烷基磺酸鈉的質量比為10:1-2。
14、作為本專利技術的進一步改進，步驟s3所述插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物、多巴胺鹽酸鹽和催化劑的質量比為10:?（3-4）:?（0.5-1），所述催化劑的ph=8.5-9.5的tris-hcl溶液，所述加熱條件下攪拌反應的溫度為40-50℃，時間為3-5h。
15、作為本專利技術的進一步改進，步驟s4所述正硅酸烷基酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述正硅酸烷基酯、乙醇、硅烷偶聯劑、鹽酸和水的質量比為（12-15）:（80-120）:（3-5）:（7-10）:（3-5），所述鹽酸的濃度為1-3mol/l，所述攪拌反應的時間為7-10h，所述硅烷偶聯劑選自kh550、kh560、kh602和kh792中的至少一種，優選地，為kh550和kh560的混合物，質量比為4-6:3。
16、作為本專利技術的進一步改進，步驟s5所述殼聚糖、α-酮戊二酸、硼氫化鈉、氫氧化鈉、氯乙酸的質量比為2：（3-4）：（0.5-1）：（1-1.5）：（0.07-0.12），所述酸液為2-3wt%的乙酸或乳酸溶液，所述第一溫度為35-40℃，所述第二溫度為55-65℃。
17、作為本專利技術的進一步改進，步驟s6所述羧基化殼聚糖、抗菌肽、nhs、edc、改性插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物和改性硅溶膠的質量比為（5-7）:（3-4）:（2-3）:（2-3）:10:（2-3），所述攪拌活化的時間為30-40本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種抗菌包裝材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1所述硝酸銅、硝酸鐵、膨潤土的質量比為（3-5）:（5-7）:10，所述滴加堿液調節溶液pH值為7.5-8.5，所述加熱晶化的溫度為85-95℃，時間為30-50min，所述煅燒的溫度為650-750℃，時間為1-3h。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2所述層狀金屬氧化物/膨潤土復合物、十二烷基磺酸鈉的質量比為10:1-2。
4.?根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S3所述插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物、多巴胺鹽酸鹽和催化劑的質量比為10:?（3-4）:?（0.5-1），所述催化劑的pH=8.5-9.5的Tris-HCl溶液，所述加熱條件下攪拌反應的溫度為40-50℃，時間為3-5h。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S4所述正硅酸烷基酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述正硅酸烷基酯、乙醇、硅烷偶聯劑、鹽酸和水的質量比為（12-15）:（80-120）:（3-5）:（7-1
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑為KH550和KH560的混合物，質量比為4-6:3。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S5所述殼聚糖、α-酮戊二酸、硼氫化鈉、氫氧化鈉、氯乙酸的質量比為2：（3-4）：（0.5-1）：（1-1.5）：（0.07-0.12），所述酸液為2-3wt%的乙酸或乳酸溶液，所述第一溫度為35-40℃，所述第二溫度為55-65℃。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S6所述羧基化殼聚糖、抗菌肽、NHS、EDC、改性插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物和改性硅溶膠的質量比為（5-7）:（3-4）:（2-3）:（2-3）:10:（2-3），所述攪拌活化的時間為30-40min，所述攪拌反應的溫度為40-50℃，時間為12-15h。
9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S7所述改性殼聚糖、聚乳酸、成膜輔料的質量比為（10-15）:（3-4）:（2-3），所述成膜輔料選自聚乙烯醇、卡波姆或海藻酸鈉中的至少一種。
10.一種如權利要求1-9任一項所述的制備方法制得的抗菌包裝材料。
...【技術特征摘要】
1.一種抗菌包裝材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s1所述硝酸銅、硝酸鐵、膨潤土的質量比為（3-5）:（5-7）:10，所述滴加堿液調節溶液ph值為7.5-8.5，所述加熱晶化的溫度為85-95℃，時間為30-50min，所述煅燒的溫度為650-750℃，時間為1-3h。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s2所述層狀金屬氧化物/膨潤土復合物、十二烷基磺酸鈉的質量比為10:1-2。
4.?根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s3所述插層層狀金屬氧化物/膨潤土復合物、多巴胺鹽酸鹽和催化劑的質量比為10:?（3-4）:?（0.5-1），所述催化劑的ph=8.5-9.5的tris-hcl溶液，所述加熱條件下攪拌反應的溫度為40-50℃，時間為3-5h。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s4所述正硅酸烷基酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述正硅酸烷基酯、乙醇、硅烷偶聯劑、鹽酸和水的質量比為（12-15）:（80-120）:（3-5）:（7-10）:（3-5），所述鹽酸的濃度為1-3mol/l，所述攪拌反應的時間為7-10h，所述硅烷偶聯劑選自k...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姚船，田菊，婁密湘，劉秋紅，
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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