[發(fā)明專利]一種高效抗菌聚乙烯薄膜及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210550337.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103044748A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳通華;張鷹;張祥福;周文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海普利特復(fù)合材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/06
• 分類號(hào): C08L23/06;C08L23/08;C08K3/22;C08J3/22;B29C47/92
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高效抗菌聚乙烯薄膜及其制造方法，屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著生活水平的不斷提高，人們的健康意識(shí)正逐步增強(qiáng)，對(duì)自身生活環(huán)境的要求也越來(lái)越高，對(duì)食品藥品等包裝材料的安全衛(wèi)生提出了更高的要求。作為在食品、藥品及農(nóng)產(chǎn)品包裝領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用的聚乙烯（PE）薄膜，由于聚乙烯本身不具有抗菌性，當(dāng)用作食品、藥品等包裝材料時(shí)，在保存食品藥品的特定溫度、濕度條件下，聚乙烯薄膜表面容易滋生對(duì)人體健康有害的細(xì)菌等微生物，微生物的滋生和繁衍會(huì)污染保存的食品或藥品，使其變質(zhì)、發(fā)霉甚至腐爛。因此，開(kāi)發(fā)具有抗菌性能的新型聚乙烯包裝材料，對(duì)人們的身體健康和環(huán)保事業(yè)有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

銀系抗菌劑是目前最常用的抗菌劑，如中國(guó)專利CN?101824177A發(fā)明了一種含有玻璃載體銀離子抗菌劑的PE（聚乙烯）保鮮膜，CN?202418939U公開(kāi)了一種載銀活性炭層的超高分子量聚乙烯抗菌管。由于銀存在著成本高、容易氧化變色使抗菌能力下降等問(wèn)題，在一定程度上限制了其應(yīng)用。二氧化鈦（TiO₂）因具有無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性，穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，近年來(lái)作為一種新型的抗菌材料備受人們關(guān)注。然而由于納米TiO₂的殺菌性能主要是利用太陽(yáng)光、照明燈中的紫外光激發(fā)使電子發(fā)生躍遷，其對(duì)光利用率不高，特別是在光缺乏的環(huán)境中，其抗菌作用較弱，因此需要對(duì)其進(jìn)行改性及優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高效抗菌聚乙烯薄膜及其制造方法，其中抗菌粒子分散均勻，制得的抗菌薄膜成型性好，抗菌效果廣譜高效，能更好地滿足食品、藥品等對(duì)包裝材料的要求。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種高效抗菌聚乙烯薄膜，由下列重量百分比計(jì)的原料組成：

其中所述的聚乙烯為低密度聚乙烯或線性低密度聚乙烯，或是它們的組合物，其熔體流動(dòng)速率（190℃×2.16kg）為3～40g/10min。

所述的復(fù)合抗菌粒子是以銳鈦礦型納米二氧化鈦（TiO₂）粒子為基質(zhì)，摻雜10%納米氧化鋅（ZnO），采用球磨法使兩者混合均勻而得到。

所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或幾種組合。

所述的分散劑為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、硬脂酸和硬脂酸鋅中的一種。

所述的抗氧劑為受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯類輔助抗氧劑。

上述高效抗菌聚乙烯薄膜的制造方法如下：

(5)將聚乙烯、復(fù)合抗菌粒子、偶聯(lián)劑、分散劑和抗氧劑放入高速混料機(jī)中進(jìn)行第一次混料，混料時(shí)間為5～10分鐘；

(6)混勻后加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒得到抗菌母粒，其工藝為：一區(qū)160～170℃，二區(qū)170～180℃，三區(qū)180～190℃，四區(qū)175～185℃，整個(gè)擠出過(guò)程的停留時(shí)間為1～2分鐘，壓力為12～18MPa；

(7)將聚乙烯與抗菌母粒放入高速混料機(jī)中進(jìn)行第二次混料，混料時(shí)間為10～15分鐘；

(8)混勻后置于吹塑成型機(jī)中吹制得到抗菌聚乙烯薄膜，其中料筒溫度為165～175℃。

為了提高聚乙烯薄膜的抗菌性能，本發(fā)明的技術(shù)方案是先對(duì)納米TiO₂粒子進(jìn)行ZnO摻雜處理，降低TiO₂電子躍遷的禁帶寬度，使其吸收光波發(fā)生紅移，從而提高在陽(yáng)光或照明光下的光催化活性。通過(guò)偶聯(lián)劑和分散劑的使用及抗菌母粒的制備，提高抗菌粒子在基體樹(shù)脂中的分散程度，實(shí)現(xiàn)薄膜的易成型性和高效的抗菌性能。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、本發(fā)明通過(guò)對(duì)納米TiO₂粒子進(jìn)行摻雜ZnO處理，提高了TiO₂粒子在光缺乏環(huán)境中的抗菌能力，在較弱的可見(jiàn)光作用下就具有很強(qiáng)的抗菌作用，達(dá)到廣譜高效的抗菌效果。

2、通過(guò)偶聯(lián)劑和分散劑的使用及抗菌母粒的制備，大大提高了抗菌粒子在基體樹(shù)脂中的分散程度，有效降低了聚乙烯材料在吹塑成型過(guò)程中出現(xiàn)的破孔現(xiàn)象，最終實(shí)現(xiàn)薄膜的易成型性和高效的抗菌性能。

3、本發(fā)明提出的高效抗菌聚乙烯薄膜在食品、藥品等包裝領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：