本發(fā)明涉及塑料，具體是一種抗菌性食品包裝袋及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)代社會中，人們在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常使用塑料作為包裝材料，傳統(tǒng)的食品塑料包裝袋一般具有較差的抗菌能力，長時間用其盛裝如水果、蔬菜等食品易加速食品的腐爛，隨著綠色、健康、安全等觀念的深入人心，可降解型抗菌性食品塑料包裝逐漸走入消費者視野中。

2、現(xiàn)有可降解型抗菌性食品塑料多以聚乳酸、聚碳酸亞丙酯等可降解原料為基料添加抗菌劑制備而成，聚乳酸雖然具有力學強度高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但存在易脆、阻隔性差、單獨吹膜困難等問題；而聚碳酸亞丙酯雖具有較好的氣體阻隔性，但依然存在耐熱溫度低、力學強度不佳等缺點，且多數(shù)存在抑菌效果短暫、耐水性不佳等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌性食品包裝袋及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，包括以下步驟：

4、s1：將聚乳酸、聚碳酸亞丙酯、擴鏈劑、增容劑、復合雜化纖維素混合擠出，造粒，吹塑成型，得到基膜；

5、s2：用復合雜化纖維素、改性蓖麻油基水性聚氨酯制備防護涂料；

6、s3：將防護涂料涂覆在基膜表面，干燥，然后轉(zhuǎn)移到制袋機上，依次進行切割、熱封、沖孔，得到一種抗菌性食品包裝袋。

7、進一步的，混合擠出的工作條件為：使用雙螺桿擠出機擠出，其中雙螺桿擠出機的一區(qū)溫度為153℃，二區(qū)溫度為163℃、三區(qū)溫度為185℃、四區(qū)溫度為153℃，螺桿轉(zhuǎn)速為12.5rpm；吹塑成型的工作條件為：使用擠出吹膜機成型，擠出吹膜機的一區(qū)溫度為145℃、二區(qū)溫度為170℃、三區(qū)溫度為175℃、四區(qū)溫度為145℃，螺桿轉(zhuǎn)速12rpm，牽引速度4m/min。

8、進一步的，擴鏈劑為食品級adr擴鏈劑，所述增容劑為鈦酸丁酯、鈦酸酯偶聯(lián)劑中一種或復配得到。

9、進一步的，以質(zhì)量份數(shù)計，基膜的原料組成為：聚乳酸55-65份、聚碳酸亞丙酯35-45份、擴鏈劑0.5-1份、增容劑5-10份、復合雜化纖維素0.8-1.3份。

10、進一步的，防護涂料中復合雜化纖維素、改性蓖麻油基水性聚氨酯的質(zhì)量比為9.5-12.5%。

11、進一步的，復合雜化纖維素的制備包括以下步驟：

12、（1）將微晶纖維素、氫氧化鈉溶液、乙醇溶液混合，在18-30℃保溫3-4h，抽濾、干燥，加入乙醇，攪拌8-10min，加入二水乙酸鋅、乙醇的混合液，在70-80℃水浴保溫60-70min，將ph調(diào)節(jié)為10.9-11.1，保溫30-40min，抽濾、干燥，得到雜化纖維素；

13、（2）將雜化纖維素、naoh溶液、環(huán)氧氯丙烷混合，在18-25℃攪拌18-20h，抽濾、洗滌、干燥，得到環(huán)氧化雜化纖維素；

14、（3）將氨基酸基席夫堿抗菌劑、環(huán)氧化雜化纖維素、amberlyst-15離子交換樹脂、n,n-二甲基甲酰胺混合，超聲處理30-40min，升溫到60-70℃保溫1-2h，過濾、旋蒸，得到復合雜化纖維素。

15、進一步的，改性蓖麻油基水性聚氨酯的制備包括以下步驟：

16、在氮氣氣氛下，將異佛爾酮二異氰酸酯、蓖麻油、單硬脂酸甘油酯混合，加入二月桂酸二丁錫、丙酮的混合液，升溫至53-57℃保溫30-40min，降溫至18-25℃，加入2,2-雙羥甲基丙酸、丙酮的混合液，升溫至53-57℃保溫2-3h，加入3-二甲氨基-1,2-丙二醇、丙酮的混合液，升溫至68-72℃保溫2-3h，加入氨基酸基席夫堿抗菌劑繼續(xù)保溫1-2h，降溫至18-35℃，加入丁香酸，攪拌25-30min，加入去離子水乳化，旋蒸，得到改性蓖麻油基水性聚氨酯。

17、進一步的，異佛爾酮二異氰酸酯、蓖麻油、單硬脂酸甘油酯、2,2-雙羥甲基丙酸、3-二甲氨基-1,2-丙二醇、氨基酸基席夫堿抗菌劑、丁香酸的質(zhì)量比為8：3.4：0.8：0.6：1.2：1.8：2.6。

18、進一步的，氨基酸基席夫堿抗菌劑的制備包括以下步驟：

19、將苯丙氨酸、氫氧化鉀、乙醇混合，升溫至58-62℃，加入丁香醛與乙醇的混合液，保溫2-3h，冷卻，旋蒸，加入乙酸乙酯，減壓過濾、淋洗、干燥，得到氨基酸基席夫堿抗菌劑。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

21、本發(fā)明提供一種抗菌性食品包裝袋及其制備方法，通過成分與工藝優(yōu)化，制備得到力學強度好、阻隔性強，具有自修復疏水表面的抗菌性食品包裝袋。

22、本發(fā)明中選用生物可降解的高分子聚合物聚乳酸和聚碳酸亞丙酯共混作為食品包裝袋基膜原料，即有助于改善聚碳酸亞丙酯的機械性能和熱穩(wěn)定性，還克服了聚乳酸的固有脆性，協(xié)同作用提升包裝袋的綜合性能，選用食品級adr擴鏈劑作為擴鏈劑，選用鈦酸丁酯和鈦酸酯偶聯(lián)劑中一種作為增容劑，加速聚乳酸和聚碳酸亞丙酯在熔融狀態(tài)的酯交換反應(yīng)進程，提高兩者相容性；

23、為了賦予食品包裝袋優(yōu)異的抗菌性與阻隔性，本發(fā)明中以醋酸鋅為前驅(qū)體，制備微晶纖維素-納米氧化鋅雜化粒子作為雜化纖維素，為了提高雜化纖維素在基膜中分散的均勻性，選用環(huán)氧氯丙烷對雜化纖維素進行環(huán)氧化，得到環(huán)氧化雜化纖維素，然后利用環(huán)氧-羥基反應(yīng)，接枝氨基酸基席夫堿抗菌劑，制備具有多活性位點的復合雜化纖維素作為廣譜抗菌劑，增強其與基料的結(jié)合強度，大幅提高包裝袋的抗菌性能；其中氨基酸基席夫堿抗菌劑為苯丙氨酸與生物基醛丁香醛通過席夫堿反應(yīng)制備而成，且氨基酸基席夫堿抗菌劑也同時與環(huán)氧化雜化纖維素中的鋅離子反應(yīng)，生成席夫堿金屬配合物，提高復合雜化纖維素的熱穩(wěn)定性，提高基膜的各項性能。

24、為了賦予包裝袋表面優(yōu)秀的抗機械損傷性、阻隔性與抗菌持久性，用復合雜化纖維素、改性蓖麻油基水性聚氨酯制備防護涂料，涂覆在基膜表面，構(gòu)建綠色環(huán)保、持久抗菌、疏水防污的自修復表面。

25、以異佛爾酮二異氰酸酯、蓖麻油為原料，以單硬脂酸甘油酯為改性劑，二月桂酸二丁錫催化下得到預聚體，以2,2-雙羥甲基丙酸為親水擴鏈劑，以含叔胺基團的3-二甲氨基-1,2-丙二醇為擴鏈劑，以氨基酸基席夫堿抗菌劑為封端劑，以丁香酸為中和劑，加水乳化，合成改性蓖麻油基水性聚氨酯；其中單硬脂酸甘油酯的引入能提高涂料的防水、耐熱性；3-二甲氨基-1,2-丙二醇為擴鏈劑與丁香酸進行季銨化反應(yīng)，協(xié)同氨基酸基席夫堿抗菌劑提升廣譜抗菌的效果，同時動態(tài)席夫堿鍵的引入賦予涂料形成的涂層具有較好的自修復性；在防護涂料中引入復合雜化纖維素作為填料，在提高涂層阻隔性的同時，通過控制復合雜化纖維素、改性蓖麻油基水性聚氨酯的質(zhì)量比，賦予基膜綠色環(huán)保、廣譜抗菌、疏水防污的自修復表面，從而大幅延長包裝袋的使用范圍與壽命。

技術(shù)特征：

1.一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，其特征在于，混合擠出的工作條件為：使用雙螺桿擠出機擠出，其中雙螺桿擠出機的一區(qū)溫度為153℃，二區(qū)溫度為163℃，三區(qū)溫度為185℃，四區(qū)溫度為153℃，螺桿轉(zhuǎn)速為12.5rpm；吹塑成型的工作條件為：使用擠出吹膜機成型，擠出吹膜機的一區(qū)溫度為145℃，二區(qū)溫度為170℃，三區(qū)溫度為185℃，四區(qū)溫度為145℃，螺桿轉(zhuǎn)速12rpm，牽引速度4m/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，其特征在于，所述擴鏈劑為食品級adr擴鏈劑，所述增容劑為鈦酸丁酯、鈦酸酯偶聯(lián)劑中一種或復配得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，其特征在于，以質(zhì)量份數(shù)計，基膜的原料組成為：聚乳酸55-65份、聚碳酸亞丙酯35-45份、擴鏈劑0.5-1份、增容劑5-10份、復合雜化纖維素0.8-1.3份。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，其特征在于，防護涂料中復合雜化纖維素、改性蓖麻油基水性聚氨酯的質(zhì)量比為9.5-12.5%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，其特征在于，所述復合雜化纖維素的制備包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，其特征在于，所述改性蓖麻油基水性聚氨酯的制備包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，其特征在于，異佛爾酮二異氰酸酯、蓖麻油、單硬脂酸甘油酯、2,2-雙羥甲基丙酸、3-二甲氨基-1,2-丙二醇、氨基酸基席夫堿抗菌劑、丁香酸的質(zhì)量比為8：3.4：0.8：0.6：1.2：1.8：2.6。

9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種抗菌性食品包裝袋的制備方法，其特征在于，所述氨基酸基席夫堿抗菌劑的制備包括以下步驟：

10.一種抗菌性食品包裝袋，其特征在于，由權(quán)利要求1-8中任一項所述制備方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及塑料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種抗菌性食品包裝袋及其制備方法，選用聚乳酸和聚碳酸亞丙酯共混作為基膜原料，選用食品級ADR擴鏈劑作為擴鏈劑，選用鈦酸丁酯和鈦酸酯偶聯(lián)劑中一種作為增容劑，復合雜化纖維素作為廣譜抗菌劑，擠出造粒，吹塑成型，得到基膜；微晶纖維素?納米氧化鋅雜化粒子作為雜化纖維素，用環(huán)氧氯丙烷對雜化纖維素進行環(huán)氧化，然后利用環(huán)氧?羥基反應(yīng)，接枝氨基酸基席夫堿抗菌劑；用復合雜化纖維素、改性蓖麻油基水性聚氨酯制備防護涂料，涂覆在基膜表面，構(gòu)建綠色環(huán)保、持久抗菌、疏水防污的自修復表面。

技術(shù)研發(fā)人員：葉斌
受保護的技術(shù)使用者：江蘇三之喜新型材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19