【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于食品包裝材料領域，具體涉及一種光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法及應用。
技術介紹
1、隨著石油基塑料對于環境污染的加劇以及日益增長的倉儲物流需求，人們對于能夠長時間維持食品質量且對人體、環境友好的食品包裝的需求也在不斷增長。纖維素基紙質材料作為應用最為廣泛，歷史最為悠久的食品包裝材料之一，重新引起了人們的關注。然而，由于紙質包裝親水性高、耐水性差、無法有效延長貨架期等問題限制了其在新時代食品包裝領域的應用。為了改善紙張表面的疏水性和功能性，人們常將其與塑料進行堆疊擠壓，或是采用化學試劑處理。盡管處理過后的紙張可以有效延長貨架期并起到一定的抑菌作用，但是背后的隱藏人體、環境風險引起了消費者們的廣泛擔憂。因此，開發一種新型的紙基包裝成為了當下消費者們的共同呼聲。受自然界“荷葉效應”的啟發，人們注意到超疏水表面在構筑功能性表面、自清潔、抗細菌粘附等方面的優異表現。因此，仿生構建超疏水表面成為了近年來食品包裝領域的一個重要研究方向。
2、構建超疏水表面必須滿足較高的表面粗糙度以及較低的表面能這兩個要求。cn116856202a為一種抗菌保鮮超疏水紙的制備方法及應用，提出將引入納米銀粒子來構造表面粗糙度，從而使得超疏水紙具有光譜抗菌功能。然而，所用的納米粒子因其不可避免的團聚現象從而會對人體造成不容忽視的潛在威脅，不適宜用于食品包裝。cn111549568b為一種超疏水紙的制備方法，提出在紙漿中加入十八胺乳液，并加入單寧酸和六水合氯化鋁形成微膠囊，所得到的超疏水紙是指具有良好的耐久性，但功能性單一，
技術實現思路
1、針對現有技術存在的問題，本專利技術提供了一種簡易環保的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法，本專利技術以可生物降解的紙基為基材，使用人體友好的橋連劑，具有光熱與光催化效應的mof粒子構建粗糙度表面，聚二甲基硅氧烷的作為低表面能改性試劑制備具有光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙。本專利技術超疏水紙具有優良的水蒸氣與氧氣阻隔性能、機械性能強、較好的光動力與光熱協同殺菌功能、環境與機械穩定性高，在自然環境中可實現全生物降解。
2、本專利技術可降解超疏水紙的制備如下：
3、（1）避光條件下，將紙基浸漬在高碘酸鈉溶液中4-12h后，取出用水清洗并烘干；
4、所述高碘酸鈉溶液的濃度為4-10g/l，烘干溫度為37℃，烘干時間為12-24h；所述紙基為濾紙、卡紙、瓦楞紙或紙板；
5、（2）烘干后紙基浸漬在蛋白溶液中20min后，取出用水清洗并烘干；
6、所述蛋白溶液中蛋白為膠原蛋白、明膠、大豆分離蛋白中的一種或幾種，蛋白濃度為4-8g/l，烘干溫度為60-80℃，烘干時間為10-20min；
7、（3）使用噴槍將含mof粒子的無水乙醇溶液施加于步驟（2）紙基上，用水清洗并烘干；
8、所述含mof粒子的無水乙醇溶液中mof粒子為pda@zif-8、pda@mil-101-fe、pda@uio-66中的一種或幾種，mof粒子濃度為10-14g/l，烘干溫度為60-80℃，烘干時間為10-20min；
9、pda@zif-8是將7.44g六水合硝酸鋅與0.274g鹽酸多巴胺溶于10ml水中，制得溶液a；將12.7g的2-甲基咪唑（或1.45g對苯二甲酸）溶于90ml水中，制得溶液b，將溶液a倒入溶液b中，攪拌1h，靜置1h，離心并干燥制得；
10、pda@mil-101-fe是將?4.05g六水氯化鐵與1.24g對苯二甲酸溶于100ml的n,n-二甲基甲酰胺（dmf），在120℃下加熱24h，反應結束后將得到的棕色固體產物置于100ml含有0.3g的多巴胺水溶液中，室溫下放置24?h后，離心干燥制得；
11、pda@uio-66是將0.25g四氯化鋯、0.18g對苯二甲酸和5.8g乙酸加入到100ml的dmf，在120℃下加熱24h，反應結束后將得到的白色固體產物置于100ml含有0.3g的多巴胺水溶液中，室溫下放置24?h后，離心干燥制得；
12、（4）重復步驟（2）、步驟（3）3-5次；
13、（5）將步驟（4）制得的紙基浸漬在聚二甲基硅氧烷-乙酸乙酯溶液中10-20min，取出后干燥，得到可降解超疏水食品包裝用紙；
14、所述聚二甲基硅氧烷-乙酸乙酯溶液中聚二甲基硅氧烷的質量濃度為1-10%，烘干溫度為80-100℃，烘干時間為3-5h。
15、本專利技術另一目的是將上述方法制得的可降解超疏水紙應用在食品包裝中。
16、本專利技術的有益效果：
17、本專利技術通過層層組裝的方式在紙張表面構筑微觀結構，同時通過席夫堿反應使得表面微觀結構與紙張牢固結合，制得的紙表現出較好的機械性能與穩定性；通過表面聚二甲基硅氧烷修飾，表現出較好的超疏水性能，水接觸角可達到162.1°。由于mof粒子具有良好的光動力及光熱性能，使本專利技術制備的紙在880nm處的近紅外光照下對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌殺菌率都高達99.9?%，表現出極好的抗菌性能。
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1.一種光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法，其特征在于：步驟如下：
2.根據權利要求1所述的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法，其特征在于：高碘酸鈉溶液的濃度為4-10g/L，烘干溫度為37℃，烘干時間為12-24?h。
3.根據權利要求1所述的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水食品包裝用紙的制備方法，其特征在于：蛋白溶液中蛋白為膠原蛋白、明膠、大豆分離蛋白中的一種或幾種，蛋白濃度為4-8g/L，烘干溫度為60-80℃，烘干時間為10-20min。
4.根據權利要求1所述的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法，其特征在于：含MOF粒子的無水乙醇溶液中MOF粒子為PDA@ZIF-8、PDA@MIL-101-Fe、PDA@UiO-66中的一種或幾種，MOF粒子濃度為10-14g/L，烘干溫度為60-80℃，烘干時間為10-20min。
5.根據權利要求1所述的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法，其特征在于：聚二甲基硅氧烷-乙酸乙酯溶液中聚二甲基硅氧烷的質量濃度為1-10%，烘干溫度為80-1
6.根據權利要求1所述的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法，其特征在于：紙基為濾紙、卡紙、瓦楞紙或紙板。
7.權利要求1-6任一項所述的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法制得的可降解超疏水紙在食品包裝中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法，其特征在于：步驟如下：
2.根據權利要求1所述的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法，其特征在于：高碘酸鈉溶液的濃度為4-10g/l，烘干溫度為37℃，烘干時間為12-24?h。
3.根據權利要求1所述的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水食品包裝用紙的制備方法，其特征在于：蛋白溶液中蛋白為膠原蛋白、明膠、大豆分離蛋白中的一種或幾種，蛋白濃度為4-8g/l，烘干溫度為60-80℃，烘干時間為10-20min。
4.根據權利要求1所述的光動力與光熱協同抗菌的可降解超疏水紙的制備方法，其特征在于：含mof粒子的無水乙醇溶液中mof粒子為pd...
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