[發明專利]一種抗菌保鮮袋的生產工藝

在審

• 申請號: 201910230304.X
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109942943A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 毛海玉
• 申請（專利權）人: 泰州億達彩印包裝有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K9/02;C08K9/04;C08K3/04;C08K9/06;C08J5/18;C08J3/22
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 蔡天敏

本發明屬于抗菌保鮮領域，具體涉及一種高性能抗菌保鮮袋的生產工藝。本發明中的保鮮袋采用特定的抗菌材料摻入成膜樹脂。該抗菌材料是將碳納米管經環氧丙醇開環改性，利用超支化支鏈打開相鄰碳納米管分子的團聚，再接枝氨基硅烷偶聯劑，利用氨基與抗菌金屬配位，使得抗菌金屬高分散的分布于碳納米管表面，并能有效防止金屬脫落。碳納米管和金屬的共同作用使得抗菌材料能在極小摻量的基礎上有效提高保鮮包裝材料的抗菌效率，減小了制備成本，特別適用于對抗菌要求較高的食品、醫藥領域。

技術領域

本發明屬于抗菌保鮮領域，具體涉及一種高性能抗菌保鮮袋的生產工藝。

背景技術

食品在生產、加工、運輸及儲藏等環節中容易受到物理、化學及生物等外來因素的影響，造成其質量品質降低，而通過對其進行包裝處理不僅可以避免上述因素造成的不良影響，還賦予了食品外觀美學。從影響食品腐敗變質的根源角度出發，微生物活動是導致其品質下降的主要原因，因此，在食品保鮮方面采用抗菌包裝系統對于微生物的控制是延長食品貯藏期的重要方式之一。抗菌包裝系統的核心是抗菌材料，抗菌材料指自身具有殺滅或抑制微生物功能的一類新型功能性材料，包括無機抗菌材料，如銀、銅、鋅等金屬和有機抗菌材料，如香草醛或乙基香草醛類化合物等。納米抗菌材料是將無機抗菌劑采用高科技的納米技術處理，使其具有更為廣泛、卓越的抗菌殺菌功能，并且通過緩釋作用，提高了抗菌長效性。但納米抗菌材料因其尺寸處于納米級，表面能較高，極易發生團聚，因此難以在包裝母料中分散開，限制了其應用效率。

碳納米管自從1991被發現以來，由于其化學惰性、極大的比表面積、結構多變、可調的物理化學性質，得到了廣泛的應用。由于其特殊的形狀及其特有的物理抗菌作用，碳納米管(CNTs)為微生物的抑制提供了新的視野。微生物細胞的大小通常在幾個微米數量級，碳納米管的體積要比菌體細胞小得多，因此碳納米管容易進入菌體細胞生物體并發生相互作用，導致細胞的損傷和膜內細胞物質外流。然而，同樣由于碳納米管巨大的比表面積，使得其極其容易團聚，難以在母料中分散開，并且，碳納米管價格昂貴，嚴重制約了該領域的發展。

本發明發明人針對上述技術問題，進行了大量實驗研究，首次開發了一種高性能抗菌保鮮袋，其是在普通保鮮袋材料中摻入特殊的抗菌材料。該抗菌材料由經超支化的碳納米管通過氨基硅烷偶聯劑接枝抗菌金屬，超支化的支鏈能夠顯著撐開碳納米管粒子間的團聚，同時支鏈上的大量的羥基使得其能夠經氨基硅烷接枝連接氨基，上述氨基繼而與金屬發生配位反應，使得抗菌金屬充分分散。本發明的抗菌材料能夠在較小用量的基礎上就可獲得較高的抗菌效率，大幅節約了成本，制備工藝簡單，具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明為解決現有技術存在的問題，提供一種高性能抗菌保鮮袋的制備工藝，其是在普通保鮮袋材料中摻入特殊的抗菌材料。該抗菌材料由經超支化的碳納米管通過氨基硅烷偶聯劑接枝抗菌金屬，能夠使得用于抗菌的碳納米管和金屬充分分散，使其最大化的發揮抗菌作用，減小抗菌材料的使用量，大幅節約了成本，且本發明制備工藝簡單，利于工業生產。

本發明的高性能能抗菌保鮮袋的制備工藝，包括如下步驟：

(1)取碳納米管分散于水中，加入混合酸液，攪拌反應5-10h，使其表面接枝大量的含氧基團，將上述帶有含氧基團的碳納米管分散于甲醇溶液中，與適量的環氧丙醇在80-100℃反應6-8h，過濾，洗滌，得到超支化碳納米管；該步驟中，環氧丙醇發生開環聚合，與碳納米管表面的含氧親核基團發生加成反應，接枝于碳納米管表面，由于大量的支鏈存在，拉開了碳納米管粒子間的距離，使得其充分分散；

(2)取上述碳納米管在氨基硅烷偶聯劑溶液中水解6-10h，碳納米管支鏈上的大量羥基與氨基硅烷偶聯劑中的硅氧烷反應，使得超支化碳納米管接枝氨基，將上述含氨基的超支化碳納米管置于抗菌金屬溶液中，加熱回流5-8小時，進行配位反應，得到高性能抗菌材料；該過程中，金屬離子與氨基進行配位反應，使金屬離子以高分散形式負載于碳納米管表面；