一種抗菌耐老化塑料容器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種塑料容器，尤其涉及一種抗菌耐老化塑料容器及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料容器即中空吹塑容器(如塑料杯、桶、奶瓶等)，是以中空成型方法加工而成。它具有質(zhì)輕、不生銹、不易破碎，耐腐蝕，形狀美觀且更經(jīng)濟等特點，被廣泛用作代替玻璃、陶瓷、金屬容器，用于盛放固體、膏體或液體藥品、化妝品、食品等物質(zhì)。然而普通的塑料容器對于環(huán)境很敏感，尤其耐熱老化和光老化性差，在室外使用時易老化，變脆或粉化，甚至脆裂，失去使用價值。加之不具有抗菌性，其內(nèi)、外極易感染和滋生各種有害細菌、真菌，不但易引起交叉感染，而且長期盛放會降低保質(zhì)期，甚至變質(zhì)腐敗，這給人們的健康和環(huán)境都會造成極大的危害。隨著人們對健康與環(huán)境意識日益增強，塑料容器的衛(wèi)生安全已成為大家關(guān)注的課題，抗菌塑料容器就此應(yīng)運而生。
[0003]經(jīng)文獻查閱發(fā)現(xiàn)，抗菌塑料容器在已公開的中國專利文獻中不乏見諸:如中國專利號(03115245.7^200410027530.1及CN201310156277.9)均公開了運用銀等金屬離子作為抗菌劑制備抗菌塑料容器的方法，應(yīng)用較普遍，雖能使細菌失去活性，但金屬游離出的離子會對人體帶來一定程度的傷害，且成本昂貴，環(huán)保欠缺，同時由于金屬離子與塑料之間的界面粘接力小，相容性差，分散性不佳，易于團聚等問題，使得抗菌效果大打折扣，且加工性能不好，在空氣和陽光的環(huán)境下易發(fā)生變色，使用壽命短。
[0004]中國專利號(200610153603.0)公開了一種“含抗菌劑的塑料容器”，它至少選用一種無機抗菌物質(zhì)、有機抗菌物質(zhì)或天然抗菌物質(zhì)噴涂于塑料容器的內(nèi)、外表面而形成抗菌涂層的結(jié)構(gòu)。賦予了塑料容器的抗菌功能，但噴涂工藝步序繁瑣，導(dǎo)致成本遠遠高于塑料容器本身。同時噴涂層的光澤低，附著力差，易于老化脫落、溶出速度較快，不適宜盛放液體物質(zhì)，抗菌效果不能持久，實用價值不高。
[0005]有鑒于前述分析，尋找新的抗菌活性成分的抗菌劑顯得尤為必要。相比較而言天然抗菌劑的活性成分是從植物、動物或生物中提取的，其來源廣泛，成本低，具有安全無毒、抗菌效率高、耐熱性佳、顏色穩(wěn)定性好、不易產(chǎn)生耐藥性和環(huán)境友好等優(yōu)點，故其應(yīng)用和研究越來越受到人們的重視。但天然抗菌劑通常是從一種植物、動物或生物中提取而成，抗菌活性成分較單一，抗菌譜窄，其與聚合物之間的相容性差，存在分散不均勻、易團聚等缺陷，在使用過程中抗菌活性成分易析出，抗菌效果不能持久。因而在一定程度上限制了天然抗菌劑在各個領(lǐng)域進一步的廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種抗菌耐老化塑料容器及其制備方法，該方法的天然抗菌劑采用多種植物提取物負載于黃土均勻分散在塑料容器表面及內(nèi)部，既具有抗菌譜廣、高效、持久、安全的效果，有效地延長各類食品、藥品及化妝品等物質(zhì)在盛放過程中的貨架期；又表現(xiàn)出優(yōu)異的耐老化能力和更好的力學(xué)性能，使用壽命更長；還能起到清新空氣、凈化環(huán)境、消除異味的作用，有利于環(huán)境保護。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種抗菌耐老化塑料容器，該塑料容器的原料配方按重量百分比計為:聚合物75?95%，天然抗菌劑3?20%，檳榔籽油
1.2?3%，偶聯(lián)劑0.8?2%，所述的天然抗菌劑是由重量百分含量75?90%的黃土粉、5?15 %的石榴皮提取物、3?6.5 %的板栗殼提取物和2?3.5 %的假升麻根提取物制得，其制備方法包括以下步驟:
[0008]①制備黃土粉:采集一定量的黃土以1: 3?10的固液重量比加入濃度為0.5?45wt%的鹽酸溶液進行混合制漿，控制漿液的pH值在4.5?6之間，置于閉式耐酸反應(yīng)釜中，在100?180°C反應(yīng)I?6h，出料，冷卻，用去離子水洗滌至中性，干燥，在200?500°C下煅燒0.5?3h，冷卻，用陶瓷珠磨機磨至粒徑1000?1800目，得到白色的黃土粉；
[0009]②制備石榴皮、板栗殼、假升麻根提取物:采集無腐爛的石榴皮、板栗殼、假升麻根分別洗凈，晾干，粉碎成20?50目碎片，再分別倒入各相對應(yīng)的浸提罐中，加入碎片5?10倍重量的濃度為60?85wt%的乙醇浸泡I?3h，60?75°C下提取50min，過濾，濾渣用上述同法再提取2次，合并3次濾液減壓濃縮至1/2體積，過DlOl大孔吸附樹脂柱，先用水洗，棄去水洗液，再用濃度為35?90wt%的乙醇洗脫，收集醇洗脫液，減壓濃縮，噴霧干燥，分別得到石榴皮提取物、板栗殼提取物、假升麻根提取物；
[0010]③制備天然抗菌劑:按配方稱取黃土粉緩慢置于已加入10倍該黃土粉重量的水容器中，再加入黃土粉重量0.2?3%的聚氧化乙烯和0.3?3.5%的聚乙二醇分散處理I?3h，加入配方量的石榴皮提取物、板栗殼提取物、假升麻根提取物攪拌均勻，送入超聲反應(yīng)器中，在頻率40Hz、溫度70?85°C、功率200?350W下超聲處理1.5h，真空干燥，粉碎，得到天然抗菌劑；
[0011]④制備檳榔籽油:采集飽滿、無腐爛的檳榔籽，粉碎20?50目碎片，加碎片3?10倍重量的沸程為30?60°C的石油醚，在頻率20kHz、溫度25?35°C、功率200?350W下超聲提取3次，每次15min，合并3次提取液，再加入合并液重量0.2?3%的活性炭，于45?60°C下脫色2h，過200目篩，收集篩下濾液，蒸餾回收石油醚，真空濃縮，制得檳榔籽油；
[0012]⑤按配方稱取聚合物、偶聯(lián)劑、檳榔籽油送入高速攪拌機中，在25?30°C下SOOr/min轉(zhuǎn)速攪拌15?30min，加入配方量的天然抗菌劑，將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至1200r/min攪拌3?lOmin，出料，加入到自動注塑設(shè)備中進行塑化，然后以一定壓力注入到成型模具成胚，初冷后轉(zhuǎn)入吹塑設(shè)備型腔中拉伸吹塑成型，制成抗菌耐老化塑料容器。
[0013]本發(fā)明所述的聚合物為聚丙烯、聚氯乙烯、聚烯烴、聚酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一種或兩種以上的混合。
[0014]本發(fā)明所述的偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、三硬脂?；佀岙惐?、Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一種或兩種以上的混合。
[0015]上述方法所給出的配方是保證本發(fā)明產(chǎn)生所期望效果的基本配方，是本發(fā)明的技術(shù)核心，然而在實際應(yīng)用中，完全可以在本發(fā)明配方的基礎(chǔ)上，根據(jù)各種需要添加相容劑、增韌劑、著色劑等，這些都屬于本領(lǐng)域公知的常識，且只要控制適當，也不會對本發(fā)明產(chǎn)生負面影響。
[0016]上述原料配方中偶聯(lián)劑的引入，提高了本發(fā)明的天然抗菌劑在聚合物基體中的分散性能及其與聚合物基體的結(jié)合力，使得該天然抗菌劑在聚合物基體中均勻分散，避免發(fā)生團聚，同時還起到輔助調(diào)節(jié)天然抗菌劑向塑料容器表面迀移析出速率的作用，實現(xiàn)塑料容器抗菌耐老化的即效性、持續(xù)性和安全性。
[0017]上述原料配方中的石榴皮為石榴科植物石榴的果皮，其性溫、澀，除了含有大量多酚、鞣質(zhì)、留醇、有機酸、黃酮類等活性物質(zhì)外，還含有樹脂蠟、糖、氨基酸等，石榴皮多酚是石榴皮中的多酚羥基化合物的總稱，包括鞣質(zhì)花單寧、單寧、鞣花酸和沒食子酸等多種化合物，藥理研究證實，植物多酚、單寧和黃酮等具有廣泛的抗菌活性，石榴皮多酚含有的鞣質(zhì)類和黃酮等具有較強的抗氧化作用[王丹苗等，“石榴皮提取物抑菌與抗氧化作用研究”《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》2014年第35期]。
[0018]上述原料配方中的板栗殼為板栗的外果皮，板栗又名栗子等，性甘、澀、平，具有降逆、止血之功效，研究表明:板栗殼中含有谷留醇、胡蘿卜苷、齊墩果酸、豆甾-4-烯-6 α -醇-3-酮、豆甾-4-烯-6 β -醇_3_酮、原兒茶酸、水楊酸、豆甾-5-烯-3 β -羥基-7-酮、對羥基桂皮酸甲酯、沒食子酸、綠原酸、香草醛、乳糖和蘆丁等化學(xué)成分，具有廣泛的生物活性，在抑菌、抗炎、抗氧化、抗衰老、抗病毒等多方面具有很強的作用[賈陸等，“板栗殼化學(xué)成分研究”《中國醫(yī)藥工業(yè)雜志》2010年第2期]。
[0019]上述原料組分中的假升麻Aruncus sylvester Kostel.ex Maxim.是薔薇科(Rosaceae)假升麻屬(Aruncus)假升麻的根，又名棣棠奔麻，藥用功能:疏風(fēng)解表，活血舒筋。其含有苯丙素類、單萜類、黃酮類、胡蘿卜苷、野黑櫻昔、谷留醇等成，具有良好的抑菌效果及較強的抗氧