一种生物降解缓释抗菌保鲜膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种生物降解缓释抗菌保鲜膜及其制备方法和应用。一种生物降解缓释抗菌保鲜膜，以质量份数计，包括以下组分：基体树脂50

【技术实现步骤摘要】
一种生物降解缓释抗菌保鲜膜及其制备方法和应用

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[0001]本专利技术涉及保鲜包装材料
，具体涉及一种生物降解缓释抗菌保鲜膜及其制备方法和应用。

技术介绍
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[0002]随着世界范围内的“白色污染”问题日益严峻，各国政府相继推出限塑、禁塑政策，生物降解材料做为可替代传统塑料的潜在材料之一具有巨大的应用潜力。目前应用于果蔬、食品等包装材料还大多采用传统塑料制备的包装袋，具有一定保鲜和抑菌功能的生物降解包装薄膜由于可以延长食品的货架期和提高商品价值被逐渐推广。抑菌包装材料对细菌、真菌等有较强的抑制作用，可有效保证食品安全，因此能很好的适应包装材料的需要。但传统抑菌包装材料存在不可生物降解不具备缓释功能的缺点，极大的限制了其应用。
[0003]专利CN113583422A公开了一种抗菌功能的生物降解保鲜膜及其制备方法，利用壳聚糖包裹和超临界液体分散抗菌剂制备用于抗菌的可降解膜材料，利用包裹聚合物运输以及超临界流体处理将抗菌颗粒较均匀地分散于聚合物树脂母料中。得到的抗菌生物降解膜产品可用于食品包装时安全环保。但其制备工艺复杂，需在高压下进行材料制备，成本偏高，同时抑菌性能不具备缓释功能。专利ZL201410385522.8公开了一种无迁移和可降解的抗菌聚酯膜的制备方法，利用高分子抗菌剂、热塑性淀粉、以及生物降解聚酯制备得到可降解的抗菌聚酯膜，该方法利用淀粉、增塑剂及高分子抗菌剂之间形成的氢键作用避免了原料简单共混而引起的迁移问题，但此类利用分子间作用力制备的复合材料结合能力只是略高于直接共混，相对于化学改性的方法还是存在迁移的风险。因此，亟需开发一种化学接枝改性的生物降解缓释抗菌保鲜膜的制备方法，用于缓释抗菌保鲜包装产品，实现在果蔬、食品等保鲜包装中的应用。

技术实现思路
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[0004]本专利技术解决了现有技术存在的问题，提供一种生物降解缓释抗菌保鲜膜及其制备方法和应用，本专利技术提出的生物降解缓释抗菌保鲜膜不但具有生物降解性能，同时具有缓释的抑菌性能，通过缓释功能可延长抗菌保鲜膜的使用时间，进一步延长果蔬、食品等货架期，同时该抗菌保鲜膜使用后可采用堆肥降解，解决白色污染问题。
[0005]本专利技术的目的是提供一种生物降解缓释抗菌保鲜膜，以质量份数计，包括如下组分：基体树脂50
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80份、偶联剂1～5份、抑菌剂1～10份、无机多孔材料5～30份和加工助剂1
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5份。
[0006]本专利技术提出的生物降解缓释抗菌保鲜膜采用的原料及制备工艺简单，绿色安全，无机多孔材料的引入可赋予薄膜缓释的特性，抑菌助剂的引入可赋予薄膜的抑菌功能。本专利技术提供了一种利用无机多孔材料和抑菌剂制备生物降解缓释抗菌保鲜膜的思路，具有开创性和重要的应用价值。
[0007]优选地，所述的生物降解缓释抗菌保鲜膜，以质量份数计，包括以下组分：基体树
脂60
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80份、偶联剂2～4份、抑菌剂2～6份、无机多孔材料10～30份和加工助剂2
‑
4份。
[0008]进一步优选，所述的生物降解缓释抗菌保鲜膜，以质量份数计，包括以下组分：基体树脂70份、偶联剂3份、抑菌剂3份、无机多孔材料20份和加工助剂3份。
[0009]优选地，所述的基体树脂选自对苯二甲酸
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己二酸
‑
丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)和聚羟基脂肪酸酯(PHA)中的一种或多种。所述的基体树脂均为市售树脂。
[0010]优选地，所述的偶联剂选自KH550、KH
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560和KH570中的一种或多种。
[0011]优选地，所述的抑菌剂为胍类抑菌剂。胍类抑菌剂包括聚六亚甲基双胍盐酸盐，聚六亚甲基胍盐具有无毒，抑菌范围广，抑菌率高等优点。
[0012]优选地，所述的无机多孔材料为选自活性炭、白炭黑和硅藻土中的一种或多种。无机多孔材料的目数高于300目。无机多孔材料具有负载能力强，性能稳定等热点，均匀分散在薄膜中可极大的提高薄膜的抑菌缓释性能。
[0013]优选地，所述的加工助剂包括增塑剂和抗氧剂。增塑剂为甘油、聚乙二醇200等，抗氧剂为巴斯夫公司的1010或168。进一步优选，增塑剂和抗氧剂的质量比为5～9:1，增塑剂为甘油和聚乙二醇200时，两者的质量比为4
‑
8:1。
[0014]本专利技术还保护上述生物降解缓释抗菌保鲜膜的制备方法，包括如下步骤：
[0015]S1、制备化学接枝改性无机多孔材料负载的缓释抗菌剂：将无机多孔材料和偶联剂混合后进行加热，温度控制60℃
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80℃，保温搅拌1
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5min，加热完成后，加入抗菌剂，继续保持温度条件不变的情况下搅拌4
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6min，得到化学接枝改性无机多孔材料负载的缓释抗菌剂；
[0016]S2、原料预混合：将基体树脂、加工助剂、步骤S1中得到的化学接枝改性无机多孔材料负载的缓释抗菌剂投入高混机进行预混合，控制搅拌速率为500
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1200r/min，60℃
‑
80℃保温1
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5min，得到母料；
[0017]S3、连续密炼挤出：将步骤S2得到的母料加入连续密炼挤出机中，控制温度为150℃
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180℃，控制转数在100
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300rpm，挤出切粒得到均匀的粒料；
[0018]S4、挤出成膜：将步骤S3得到的粒料送入吹膜机，均匀吹塑成膜，吹膜机的出口温度为160℃
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190℃，得到所述的生物降解缓释抗菌保鲜膜。
[0019]与现有的生物降解抗菌保鲜包装膜相比，本专利技术的制备方法简单，同时赋予包装膜抑菌及缓释等功能。
[0020]步骤S1中，将无机多孔材料和偶联剂先进行加热，可在无机多孔材料表面接枝大量环氧基团，加入抗菌剂，抗菌剂与环氧基团反应成功接枝到多孔材料中，得到化学接枝改性无机多孔材料负载的缓释抗菌剂(如图1所示)。
[0021]优选地，步骤S1所述的温度为70℃，搅拌时间为4min，加入抗菌剂，继续保持温度条件不变的情况下搅拌5min；步骤S2所述的搅拌速率为800r/min，70℃保温4min；步骤S3所述的控制温度为160℃，控制转数在200rpm；步骤S4所述的吹膜机的出口温度为170℃。
[0022]本专利技术还保护上述生物降解缓释抗菌保鲜膜在果蔬保鲜包装或食品保鲜包装中的应用。
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：
[0024]1、本专利技术的生物降解缓释抗菌保鲜膜通过选择可生物降解的对苯二甲酸
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己二酸
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丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)的一种或多种为基体树脂，利用
化学接枝改性及偶联法采用硅烷偶联剂、抑菌剂、无机多孔材料为原料制备无机多孔材料负载的缓释抗菌剂，赋予其抑菌及缓释功能，通过连续密炼挤出及吹膜工艺制备的生物降解缓释抗菌保鲜膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物降解缓释抗菌保鲜膜，其特征在于，以质量份数计，包括如下组分：基体树脂50
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80份、偶联剂1～5份、抑菌剂1～10份、无机多孔材料5～30份和加工助剂1
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5份。2.根据权利要求1所述的生物降解缓释抗菌保鲜膜，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分：基体树脂60
‑
80份、偶联剂2～4份、抑菌剂2～6份、无机多孔材料10～30份和加工助剂2
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4份。3.根据权利要求2所述的生物降解缓释抗菌保鲜膜，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分：基体树脂70份、偶联剂3份、抑菌剂3份、无机多孔材料20份和加工助剂3份。4.根据权利要求1
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3任一项所述的生物降解缓释抗菌保鲜膜，其特征在于，所述的基体树脂选自对苯二甲酸
‑
己二酸
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丁二醇酯、聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求1
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3任一项所述的生物降解缓释抗菌保鲜膜，其特征在于，所述的偶联剂选自KH550、KH
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560和KH570中的一种或多种。6.根据权利要求1
‑
3任一项所述的生物降解缓释抗菌保鲜膜，其特征在于，所述的抑菌剂为胍类抑菌剂。7.根据权利要求1
‑
3任一项所述的生物降解缓释抗菌保鲜膜，其特征在于，所述的无机多孔材料为选自活性炭、白炭黑和硅藻土中的一种或多种。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢东，李圆，李发勇，赵阳，李辰，
申请(专利权)人：广东省科学院生物与医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：