專利名稱：一種抗菌香煙包裝膜及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種香煙包裝膜及其制備方法，特別涉及一種具有顯著的殺菌、抑菌及防霉等特性的抗菌香煙包裝膜及其制備方法。
背景技術：
香煙包裝用膜簡稱煙膜，通常是用一種雙向拉伸聚丙烯膜(BOPP)，與普通包裝用膜相比，BOPP具有較低的熱封溫度、良好的阻隔性、高透明和厚度均勻等特點。由于BOPP膜易被各種細菌和霉菌等微生物粘附生長，特別是香煙在一定的溫濕度下易吸濕吸潮而受到有害菌污染，因此市場對抗菌型煙膜的需求巨大。
目前，主要采用在BOPP膜中添加各類抗菌劑的方法來制備抗菌膜。常用的抗菌劑包括生物抗菌劑、有機抗菌劑和無機抗菌劑三大類。其中生物抗菌劑安全性最好，但耐熱性差，藥效持續(xù)時間短，同時受到安全性和加工條件的制約，難以應用于工業(yè)生產。
有機類抗菌劑抗菌效率高、速度快、范圍廣，但耐溫性差，易溶析出，易分解產生毒物。還有一種將有機抗菌官能團接枝到樹脂上的分子組裝抗菌樹脂母料技術，其缺點是合成抗菌母粒的成本高昂，同時易產生耐藥性。
無機抗菌劑有三類，第一類為無機載體中含有銀、銅、鋅等離子，第二類是納米光催化類抗菌劑如TiO2、ZnO，第三類無機抗菌劑是金屬粉末微粒如納米銀。在塑料加工中，無機抗菌劑普遍存在相容性差、易析出重金屬離子和易變色等問題，目前的應用仍受到一定限制。

發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種抗菌香煙包裝膜，其具有顯著的殺菌、抑菌及防霉等特性。
本發(fā)明進一步所要解決的技術問題是提供一種抗菌香煙包裝膜制備方法，其制備工藝簡單、適于規(guī)模生產。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案本發(fā)明提供一種抗菌香煙包裝膜，其包括聚丙烯樹脂及溶于該聚丙烯樹脂中的聚丙烯包被的納米銀上述技術方案的進一步改進在于該抗菌香煙包裝膜的組成成分按質量百分比為59-79％聚丙烯、10-20％抗菌母粒、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑。
本發(fā)明還提供一種抗菌香煙包裝膜制備方法，其包括如下步驟A、將硝酸銀溶液與還原劑、分散劑、消色劑和穩(wěn)定劑混合作用，并加入低分子聚丙烯形成聚丙烯包被的納米銀；B、將聚丙烯包被的納米銀與聚丙烯樹脂原料經(jīng)雙螺桿造粒機造粒，制成納米銀抗菌母粒，所述聚丙烯樹脂原料在使用前需分別用95％的乙醇和去離子水浸洗，且造粒時加入適量分散劑和還原劑；C、將納米銀抗菌母粒經(jīng)雙向拉伸形成納米銀抗菌香煙包裝膜。
本發(fā)明還提供另一種抗菌香煙包裝膜制備方法，其包括如下步驟A、將硝酸銀溶液與還原劑、分散劑、消色劑和穩(wěn)定劑混合作用，并加入低分子聚丙烯形成聚丙烯包被的納米銀；B、將包被有納米銀的聚丙烯直接用于丙烯的聚合種子進行聚合，得到含納米銀的聚丙烯樹脂作為納米銀抗菌母粒；C、將納米銀抗菌母粒經(jīng)雙向拉伸形成納米銀抗菌香煙包裝膜。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明以聚丙烯包被的納米銀作為抗菌成份，通過制備抗母粒，將其按比例添加到原料中進行雙向拉伸所制得的一種納米銀抗菌香煙包裝膜具有顯著的殺菌、抑菌及防霉等特性。且制備工藝簡單、適于規(guī)模生產。
具體實施方式
本發(fā)明抗菌香煙包裝膜的制備步驟主要分成兩步第一步先得到納米銀抗菌母粒，將聚丙烯與硝酸銀、還原劑、分散劑、消色劑和穩(wěn)定劑相作用，加入低分子液態(tài)聚丙烯，得到聚丙烯包被的納米單質銀，粒度可達1-20納米這種聚丙烯包被的納米銀與聚丙烯樹脂有良好的互容性，同時也有利于防止納米銀聚集成團，從而保證了納米銀與聚丙烯樹脂的相容性。第二步，將該聚丙烯包被的納米銀按10-20％的質量百分比加入到聚丙烯樹脂原料中，混合均勻，雙向拉伸成納米銀抗菌煙膜。
聚丙烯包被納米銀分散液的制備方法如下將濃度低于5％(W/V)硝酸銀溶液與適量分散劑(如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、十二烷基磺酸鈉、聚丙烯酰胺等)、穩(wěn)定劑(如異丁醇、季胺鹽、二甲苯、丙酮等)和消色劑作用攪拌的同時，滴加入低分子聚丙烯和還原劑(如水合肼、硼氫化鈉、抗壞血酸、次磷酸鈉、葡萄糖、對苯二酚、苯三酚和甲酸鹽等)，升溫攪拌1-2小時，得聚丙烯包被納米銀分散液。分別用乙醇和去離子水進行離心洗滌，也可超高速離心沉淀。
本發(fā)明抗菌香煙包裝膜中納米銀抗菌母粒的制備方法聚丙烯樹脂原料的預處理用95％乙醇浸洗24小時，過濾干燥；去離子水浸洗24小時，過濾干燥。
經(jīng)預處理后的聚丙烯樹脂原料改善了表面極性，同時會因原料樹脂內因聚合加工時產生的醇溶和水溶性雜質被浸洗析出，易產生表面多孔性，提高吸附能力，有利于吸附聚丙烯包被的納米銀。以下是幾種不同的制備方法方法(1)將預處理后的聚丙烯樹脂原料浸入濃度為5000ppm(W/V)的納米銀分散液中，加入還原劑(如茶多酚、抗壞血酸、維生素A、D、E等)及適量分散劑使之百分比濃度為0.01-0.1％(W/V)，低速攪拌3-4小時，過濾干燥，送雙螺桿造粒機造粒(轉速100rpm)，得到粒徑為1毫米的納米銀抗菌母粒。
方法(2)將濃度為5000ppm(W/V)的納米銀分散液中加入還原劑(如茶多酚、抗壞血酸、維生素A、D、E等)及適量分散劑，使之百分比濃度為0.01-0.1％(W/V)，用其對預處理后的聚丙烯樹脂原料進行翻攪噴淋、流化床或熱風干燥，送雙螺桿造粒機造粒(轉速100rpm)，得到粒徑為1毫米的納米銀抗菌母粒。
方法(3)將預處理后的聚丙烯原料與0.01％(W/W)的納米銀和0.01-0.1％(W/W)的還原劑(如茶多酚、抗壞血酸、維生素A、D、E等)及適量分散劑均勻混合，升溫干燥，送雙螺桿造粒機造粒(轉速100rpm)，得到粒徑為1毫米的納米銀抗菌母粒。
方法(4)將包被納米銀的聚丙烯用作丙烯的聚合種子進行聚合，而直接合成得到含納米銀的聚丙烯樹脂。本法適用于大批量生產納米銀聚丙烯樹脂原料。
本發(fā)明納米銀抗菌煙膜雙向拉伸成膜方法將納米銀抗菌母粒用于雙向拉伸成膜之前，需先進行流化床干燥預處理，流化床進風口的最佳溫度為50-60℃。
方案(1)
三層擠出，抗菌熱封外表層—非抗菌芯層—抗菌熱封內表層，厚度20-22微米。
抗菌熱封外表層按質量百分比，64-74％聚丙烯樹脂原料、12.5-17.5％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、10-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；非抗菌芯層按質量百分比，90％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5％增滑劑；抗菌熱封內表層按質量百分比，69-74％聚丙烯樹脂原料、10-12.5％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、12.5-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；經(jīng)熔融、塑化、計量擠出成型、預熱流延、按一定倍率雙向拉伸、熱定型、切邊、測厚、表面電暈處理、收卷、熟化和分切等常規(guī)工藝，雙向拉伸成膜。冷卻水溫度為20-25℃。
方案(2)三層擠出，非抗菌熱封外表層—非抗菌芯層—抗菌熱封內表層，厚度20-22微米。
非抗菌熱封外表層按質量百分比，80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；非抗菌芯層按質量百分比，90％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5％增滑劑；抗菌熱封內表層按質量百分比，69-74％聚丙烯樹脂原料、10-12.5％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、12.5-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；經(jīng)熔融、塑化、計量擠出成型、預熱流延、按一定倍率雙向拉伸、熱定型、切邊、測厚、表面電暈處理、收卷、熟化和分切等常規(guī)工藝，雙向拉伸成膜。冷卻水溫度為20-25℃。
方案(3)三層擠出，非抗菌熱封外表層—抗菌芯層—非抗菌熱封內表層，厚度20-22微米。
非抗菌熱封外表層按質量百分比，80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；抗菌芯層按質量百分比，71.5％聚丙烯樹脂原料、20％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、5％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；非抗菌熱封內表層按質量百分比，80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；；經(jīng)熔融、塑化、計量擠出成型、預熱流延、按一定倍率雙向拉伸、熱定型、切邊、測厚、表面電暈處理、收卷、熟化和分切等常規(guī)工藝，雙向拉伸成膜。冷卻水溫度為20-25℃。
方案(4)三層擠出，抗菌熱封外表層—非抗菌芯層—非抗菌熱封內表層，厚度20-22微米。
抗菌熱封外表層按質量百分比，61.5-69％聚丙烯樹脂原料、17.5-20％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、10-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；非抗菌芯層按質量百分比，90％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5％增滑劑；非抗菌熱封內表層按質量百分比，80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；經(jīng)熔融、塑化、計量擠出成型、預熱流延、按一定倍率雙向拉伸、熱定型、切邊、測厚、表面電暈處理、收卷、熟化和分切等常規(guī)工藝，雙向拉伸成膜。冷卻水溫度為20-25℃。
方案(5)三層擠出，非抗菌熱封外表層—抗菌芯層—非抗菌熱封內表層，厚度20-22微米。
非抗菌熱封外表層按質量百分比，80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；抗菌芯層按質量百分比，71.5％聚丙烯原料、20％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、5％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；非抗菌熱封內表層按質量百分比，80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；經(jīng)熔融、塑化、計量擠出成型、預熱流延、按一定倍率雙向拉伸、熱定型、切邊、測厚、表面電暈處理、收卷、熟化和分切等常規(guī)工藝，雙向拉伸成膜。冷卻水溫度為20-25℃。
方案(6)三層擠出，非抗菌熱封外表層—非抗菌芯層—抗菌熱封內表層，厚度20-22微米。
非抗菌熱封外表層按質量百分比，80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；非抗菌芯層按質量百分比，90％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5％增滑劑；抗菌熱封內表層按質量百分比，61.5-69％聚丙烯樹脂原料、17.5-20％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、10-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；經(jīng)熔融、塑化、計量擠出成型、預熱流延、按一定倍率雙向拉伸、熱定型、切邊、測厚、表面電暈處理、收卷、熟化和分切等常規(guī)工藝，雙向拉伸成膜。冷卻水溫度為20-25℃。
權利要求
1.一種抗菌香煙包裝膜，其特征在于其包括聚丙烯樹脂及溶于該聚丙烯樹脂中的聚丙烯包被的納米銀。
2.如權利要求1所述的抗菌香煙包裝膜，其特征在于該抗菌香煙包裝膜的各成分按質量百分比為59-79％聚丙烯、10-20％抗菌母粒、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑。
3.如權利要求2所述的抗菌香煙包裝膜，其特征在于該抗菌香煙包裝膜厚度為20-22微米，包括一抗菌熱封外表層、一非抗菌芯層及一抗菌熱封內表層，該抗菌熱封外表層組成成份按質量百分比為64-74％聚丙烯樹脂原料、12.5-17.5％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、10-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；該非抗菌芯層組成成份按質量百分比為90％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5％增滑劑；該抗菌熱封內表層組成成份按質量百分比為69-74％聚丙烯樹脂原料、10-12.5％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、12.5-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑。
4.如權利要求2所述的抗菌香煙包裝膜，其特征在于該抗菌香煙包裝膜厚度為20-22微米，包括一非抗菌熱封外表層、一非抗菌芯層及一抗菌熱封內表層，該非抗菌熱封外表層組成成份按質量百分比為80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；該非抗菌芯層組成成份按質量百分比為90％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5％增滑劑；該抗菌熱封內表層組成成份按質量百分比為69-74％聚丙烯樹脂原料、10-12.5％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、12.5-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑。
5.如權利要求2所述的抗菌香煙包裝膜，其特征在于該抗菌香煙包裝膜的厚度為20-22微米，其包括一非抗菌熱封外表層、一抗菌芯層及一非抗菌熱封內表層，該非抗菌熱封外表層的組成成份按質量百分比為80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；該抗菌芯層的組成成份按質量百分比為71.5％聚丙烯樹脂原料、20％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、5％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；該非抗菌熱封內表層的成分按質量百分比為80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑。
6.如權利要求2所述的抗菌香煙包裝膜，其特征在于該抗菌香煙包裝膜厚度為20-22微米，包括一抗菌熱封外表層、一非抗菌芯層及一非抗菌熱封內表層，該抗菌熱封外表層組成成份按質量百分比為61.5-69％聚丙烯樹脂原料、17.5-20％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、10-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；該非抗菌芯層組成成份按質量百分比為90％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5％增滑劑；該非抗菌熱封內表層組成成份按質量百分比為80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑。
7.如權利要求2所述的抗菌香煙包裝膜，其特征在于該抗菌香煙包裝膜厚度為20-22微米，包括一非抗菌熱封外表層、一抗菌芯層及一非抗菌熱封內表層，該非抗菌熱封外表層的組成成份按質量百分比為80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；該抗菌芯層的組成成份按質量百分比為71.5％聚丙烯原料、20％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、5％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑；該非抗菌熱封內表層的組成成份按質量百分比為80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑。
8.如權利要求2所述的抗菌香煙包裝膜，其特征在于該抗菌香煙包裝膜厚度為20-22微米，包括一非抗菌熱封外表層、一非抗菌芯層及一抗菌熱封內表層，該非抗菌熱封外表層組成成份按質量百分比為80-85％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、10-15％增滑劑；該非抗菌芯層組成成份按質量百分比為90％聚丙烯樹脂原料、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5％增滑劑；該抗菌熱封內表層組成成份按質量百分比為61.5-69％聚丙烯樹脂原料、17.5-20％納米銀抗菌母粒、2.5％防粘劑、10-15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑。
9.一種抗菌香煙包裝膜制備方法，其包括如下步驟A、將硝酸銀溶液與還原劑、分散劑、消色劑和穩(wěn)定劑混合作用，并加入低分子聚丙烯形成聚丙烯包被的納米銀；B、將聚丙烯包被的納米銀與聚丙烯樹脂原料經(jīng)雙螺桿造粒機造粒，制成納米銀抗菌母粒，所述聚丙烯樹脂原料在使用前需分別用95％的乙醇和去離子水浸洗，且造粒時加入適量分散劑和還原劑；C、將納米銀抗菌母粒經(jīng)雙向拉伸形成納米銀抗菌香煙包裝膜。
10.一種抗菌香煙包裝膜制備方法，其包括如下步驟A、將硝酸銀溶液與還原劑、分散劑、消色劑和穩(wěn)定劑混合作用，并加入低分子聚丙烯形成聚丙烯包被的納米銀；B、將包被有納米銀的聚丙烯直接用作丙烯的聚合種子進行聚合，得到含納米銀的聚丙烯樹脂作為納米銀抗菌母粒；C、將納米銀抗菌母粒經(jīng)雙向拉伸形成納米銀抗菌香煙包裝膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗菌香煙包裝膜，包括聚丙烯樹脂及溶于該聚丙烯樹脂中的聚丙烯包被的納米銀，抗菌香煙包裝膜各成分質量百分比為59－79％聚丙烯、10－20％抗菌母粒、2.5％防粘劑、2.5％抗靜電劑、5－15％增滑劑、0.5％還原劑、0.5％穩(wěn)定劑。本發(fā)明還涉及一種抗菌香煙包裝膜制備方法，步驟為將硝酸銀溶液與還原劑、分散劑、消色劑和穩(wěn)定劑混合，加入低分子聚丙烯形成聚丙烯包被的納米銀；將聚丙烯包被的納米銀與聚丙烯樹脂原料混合造粒制成納米銀抗菌母粒，或將包被有納米銀的聚丙烯用作丙烯聚合種子聚合得到含納米銀的聚丙烯樹脂作為納米銀抗菌母粒；將納米銀抗菌母粒添加到聚丙烯樹脂原料中，雙向拉伸形成納米銀抗菌香煙包裝膜。該抗菌香煙包裝膜可殺菌、抑菌及防霉。
文檔編號C08K3/08GK1800253SQ200510112929
公開日2006年7月12日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權日2005年10月14日
發(fā)明者杜磊, 李榮先, 陳麗瓊 申請人:深圳清華大學研究院