CN104004375A - 一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑料瓶盖加工技术领域，尤其是指一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺，瓶盖由混合塑料颗粒与塑料原料注塑而成，先将无机纳米颗粒与碱性氨基酸在水浴中搅拌回流，再将无机抗菌活性物质和十水焦磷酸钠加入水浴中继续搅拌回流20～45分钟，将得到的抗菌剂均匀地渗透到熔化状态的塑料原料中；经均匀混合后，在170℃～230℃的条件下经注塑机注塑压模成型，制造成抗菌塑料瓶盖。利用本发明制造工艺制得的抗菌塑料瓶盖，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率可达99％以上，达到了抗菌的要求，实用性较强。
Description
技术领域
本发明涉及塑料瓶盖加工技术领域，尤其是指一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺。
背景技术
目前，塑料容器在工业生产和人们的日常生活中得到广泛的应用，特别是广泛地应用在各种食品和医药产品的包装上，塑料容器盖作为塑料容器的配套产品，同样在各种食品和医药产品的包装上起到重要的作用。在实际应用中，食品和医药塑料容器的内、外部极易感染和滋生细菌，与之配套的塑料包装容器盖的内、外同样也极易感染和滋生细菌。
现有各种食品和药品的塑料包装容器盖是由塑料经模压成型，产品的消毒是在加工成型过程中完成，在加工成型后一般都不再清洗消毒。
因为成型产品的清洗消毒要使用酒精、漂白粉、次氯酸纳和过氧化氢等药剂或使用紫外线、微波照射或用高压蒸汽消毒灭菌。而使用酒精、漂白粉、次氯酸纳和过氧化氢等药剂进行消毒时，容易残留对人体有害的化学成份，使用紫外线、微波照射或用高压蒸汽消毒灭菌，这些消毒灭菌方法费用高，增加成本。即使采用这些消毒灭菌方法，消毒灭菌效果较差。
抗菌塑料是在塑料中添加一种或几种抗菌剂而制成，它可在一定时间内将黏附在塑料上的细菌杀死或者抑制其繁殖。20 世纪80 年代起，日本已经开始对于抗菌剂和抗菌塑料的研究。我国近年来对抗菌剂和抗菌塑料的研究非常重视，针对不同性质的塑料，已开发出系列的专用抗菌剂，包括无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂和复合抗菌剂等四大类。
由于目前抗菌塑料主要是通过在普通塑料中添加少量抗菌剂的方法制得，抗菌剂在塑料基质中的分散程度将会影响抗菌塑料抗菌性能，良好的分散性是抗菌剂和抗菌塑料优越抗菌性能的前提和保障。因此，如何提高抗菌活性金属离子在载体颗粒表面的分散和抗菌剂在抗菌塑料中的分散，是有效提高抗菌剂抗菌性能，降低抗菌剂成本的重要方式。申请号为00127425.2 的中国专利公开了一种抗菌塑料母粒及其在制备抗菌塑料制品中的应用，将无机纳米抗菌剂粉末经过特殊的表面处理后，使抗菌剂与塑料具有良好的相容性，制得一种抗菌塑料母粒，可以直接用于制备抗菌塑料制品。但是上述发明仍有一定的限制，它们通过对抗菌剂进行二次处理，改善其与塑料的相容性，增加了生产的成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有具有长久抗菌和抑菌效果的抗菌塑料瓶盖的制造工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺包括以下步骤：
步骤A、将无机纳米颗粒与碱性氨基酸在35～50℃水浴中搅拌回流20～45分钟，使得碱性氨基酸均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机纳米颗粒为纳米级的二氧化钛、二氧化硅中的一种或两种；无机纳米颗粒与碱性氨基酸质量比为100:12～13.5；
步骤B、将无机抗菌活性物质加入35～50℃水浴中继续搅拌回流20～45分钟，无机抗菌活性物质中的金属离子通过与氨基酸发生络合，也均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机抗菌活性物质为硝酸银、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜中的一种或多种；加入的无机抗菌活性物质与加入的碱性氨基酸的质量比为0.2～0.4：1；
步骤C、将十水焦磷酸钠加入35～50℃水浴中继续搅拌回流20～45分钟，进一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面；加入的十水焦磷酸钠与加入的无机抗菌活性物质的质量比为11～15：1；
步骤D、将月桂基磷酸酯加入35～50℃水浴中继续搅拌回流20～45分钟，更一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面，同时提高抗菌剂与塑料的相容性；加入的月桂基磷酸酯与加入的无机纳米颗粒的质量比为2.5～3.5：100；
步骤E、静置2.5～3.5 小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抗菌剂粉末；
步骤F、将步骤E中得到的抗菌剂均匀地渗透到熔化状态的塑料原料中；经均匀混合后，在170℃～230℃的条件下经注塑机注塑压模成型，制造成抗菌塑料瓶盖。
其中，所述的碱性氨基酸为赖氨酸、精氨酸、组氨酸、色氨酸中一种或者多种。
本发明的有益效果在于：本发明方法采用生物安全性高的天然生物分子碱性氨基酸作为抗菌活性金属离子分散剂，将抗菌活性物质银离子/ 锌离子/ 铜离子均匀分散到二氧化硅/二氧化钛 纳米粒子表面，将制得的抗菌剂加入至瓶盖加工的塑料原料中，提高塑料瓶盖的抗菌性能。同时采用月桂基磷酸酯对无机抗菌剂进行表面修饰，提高抗菌剂和塑料基质的相容性，改善抗菌剂在塑料瓶盖原料中的分散，达到增强抗菌塑料瓶盖的抗菌性能的目的。
利用本发明制造工艺制得的抗菌塑料瓶盖，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率可达99％以上，达到了抗菌的要求，实用性较强。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例一
一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺包括以下步骤：
步骤A、将无机纳米颗粒与碱性氨基酸在35℃水浴中搅拌回流45分钟，使得碱性氨基酸均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机纳米颗粒为纳米级的二氧化钛；无机纳米颗粒与碱性氨基酸质量比为100:12；
步骤B、将无机抗菌活性物质加入35℃水浴中继续搅拌回流45分钟，无机抗菌活性物质中的金属离子通过与氨基酸发生络合，也均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机抗菌活性物质为硫酸铜；加入的无机抗菌活性物质与加入的碱性氨基酸的质量比为0.2：1；
步骤C、将十水焦磷酸钠加入35℃水浴中继续搅拌回流45分钟，进一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面；加入的十水焦磷酸钠与加入的无机抗菌活性物质的质量比为11：1；
步骤D、将月桂基磷酸酯加入35℃水浴中继续搅拌回流45分钟，更一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面，同时提高抗菌剂与塑料的相容性；加入的月桂基磷酸酯与加入的无机纳米颗粒的质量比为2.5：100；
步骤E、静置2.5小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抗菌剂粉末；
步骤F、将步骤E中得到的抗菌剂均匀地渗透到熔化状态的塑料原料中；经均匀混合后，在230℃的条件下经注塑机注塑压模成型，制造成抗菌塑料瓶盖。
本实施例中，所述的碱性氨基酸为赖氨酸和精氨酸的混合物。
经过实验测量得出，利用本发明实施例一中制造工艺制得的抗菌塑料瓶盖，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率达到99.1％，抗菌抑菌效果明显，实用性较强。
实施例二
一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺包括以下步骤：
步骤A、将无机纳米颗粒与碱性氨基酸在50℃水浴中搅拌回流20分钟，使得碱性氨基酸均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机纳米颗粒为纳米级的二氧化钛、二氧化硅中的一种或两种；无机纳米颗粒与碱性氨基酸质量比为100: 13.5；
步骤B、将无机抗菌活性物质加入50℃水浴中继续搅拌回流20分钟，无机抗菌活性物质中的金属离子通过与氨基酸发生络合，也均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机抗菌活性物质为氯化锌；加入的无机抗菌活性物质与加入的碱性氨基酸的质量比为0.4：1；
步骤C、将十水焦磷酸钠加入50℃水浴中继续搅拌回流20分钟，进一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面；加入的十水焦磷酸钠与加入的无机抗菌活性物质的质量比为15：1；
步骤D、将月桂基磷酸酯加入50℃水浴中继续搅拌回流20分钟，更一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面，同时提高抗菌剂与塑料的相容性；加入的月桂基磷酸酯与加入的无机纳米颗粒的质量比为3.5：100；
步骤E、静置3.5 小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抗菌剂粉末；
步骤F、将步骤E中得到的抗菌剂均匀地渗透到熔化状态的塑料原料中；经均匀混合后，在170℃的条件下经注塑机注塑压模成型，制造成抗菌塑料瓶盖。
本实施例中，所述的碱性氨基酸为组氨酸和色氨酸的混合物。
经过实验测量得出，利用本发明实施例二中制造工艺制得的抗菌塑料瓶盖，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率达到99.3％，抗菌抑菌效果明显，实用性较强。
实施例三
一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺包括以下步骤：
步骤A、将无机纳米颗粒与碱性氨基酸在40℃水浴中搅拌回流30分钟，使得碱性氨基酸均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机纳米颗粒为纳米级的二氧化钛、二氧化硅中的一种或两种；无机纳米颗粒与碱性氨基酸质量比为100:13；
步骤B、将无机抗菌活性物质加入40℃水浴中继续搅拌回流30分钟，无机抗菌活性物质中的金属离子通过与氨基酸发生络合，也均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机抗菌活性物质为硝酸银；加入的无机抗菌活性物质与加入的碱性氨基酸的质量比为0.32：1；
步骤C、将十水焦磷酸钠加入40℃水浴中继续搅拌回流30分钟，进一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面；加入的十水焦磷酸钠与加入的无机抗菌活性物质的质量比为13：1；
步骤D、将月桂基磷酸酯加入40℃水浴中继续搅拌回流30分钟，更一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面，同时提高抗菌剂与塑料的相容性；加入的月桂基磷酸酯与加入的无机纳米颗粒的质量比为3：100；
步骤E、静置3小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抗菌剂粉末；
步骤F、将步骤E中得到的抗菌剂均匀地渗透到熔化状态的塑料原料中；经均匀混合后，在190℃的条件下经注塑机注塑压模成型，制造成抗菌塑料瓶盖。
本实施例中，所述的碱性氨基酸为赖氨酸。
经过实验测量得出，利用本发明实施例三中制造工艺制得的抗菌塑料瓶盖，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率达到99.7％，抗菌抑菌效果更明显强。
实施例四
一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺包括以下步骤：
步骤A、将无机纳米颗粒与碱性氨基酸在45℃水浴中搅拌回流35分钟，使得碱性氨基酸均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机纳米颗粒为纳米级的二氧化钛、二氧化硅中的一种或两种；无机纳米颗粒与碱性氨基酸质量比为100:13.5；
步骤B、将无机抗菌活性物质加入45℃水浴中继续搅拌回流35分钟，无机抗菌活性物质中的金属离子通过与氨基酸发生络合，也均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机抗菌活性物质为硫酸锌；加入的无机抗菌活性物质与加入的碱性氨基酸的质量比为0.38：1；
步骤C、将十水焦磷酸钠加入45℃水浴中继续搅拌回流35分钟，进一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面；加入的十水焦磷酸钠与加入的无机抗菌活性物质的质量比为13.5：1；
步骤D、将月桂基磷酸酯加入45℃水浴中继续搅拌回流35分钟，更一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面，同时提高抗菌剂与塑料的相容性；加入的月桂基磷酸酯与加入的无机纳米颗粒的质量比为3.2：100；
步骤E、静置3小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抗菌剂粉末；
步骤F、将步骤E中得到的抗菌剂均匀地渗透到熔化状态的塑料原料中；经均匀混合后，在200℃的条件下经注塑机注塑压模成型，制造成抗菌塑料瓶盖。
本实施例中，所述的碱性氨基酸为精氨酸和组氨酸的混合物。
经过实验测量得出，利用本发明实施例三中制造工艺制得的抗菌塑料瓶盖，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种的抑制杀死率达到99.8％，相比实施例一和实施例二，本实施例的抗菌抑菌效果更明突出。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺：其特征在于包括以下步骤：
步骤A、将无机纳米颗粒与碱性氨基酸在35～50℃水浴中搅拌回流20～45分钟，使得碱性氨基酸均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机纳米颗粒为纳米级的二氧化钛、二氧化硅中的一种或两种；无机纳米颗粒与碱性氨基酸质量比为100:12～13.5；
步骤B、将无机抗菌活性物质加入35～50℃水浴中继续搅拌回流20～45分钟，无机抗菌活性物质中的金属离子通过与氨基酸发生络合，也均匀吸附在无机纳米颗粒表面；所述的无机抗菌活性物质为硝酸银、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜中的一种或多种；加入的无机抗菌活性物质与加入的碱性氨基酸的质量比为0.2～0.4：1；
步骤C、将十水焦磷酸钠加入35～50℃水浴中继续搅拌回流20～45分钟，进一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面；加入的十水焦磷酸钠与加入的无机抗菌活性物质的质量比为11～15：1；
步骤D、将月桂基磷酸酯加入35～50℃水浴中继续搅拌回流20～45分钟，更一步将金属离子固定在无机纳米颗粒表面，同时提高抗菌剂与塑料的相容性；加入的月桂基磷酸酯与加入的无机纳米颗粒的质量比为2.5～3.5：100；
步骤E、静置2.5～3.5 小时，抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、研磨后得到抗菌剂粉末；
步骤F、将步骤E中得到的抗菌剂均匀地渗透到熔化状态的塑料原料中；经均匀混合后，在170℃～230℃的条件下经注塑机注塑压模成型，制造成抗菌塑料瓶盖。
2.如权利要求1所述的一种抗菌抑菌塑料瓶盖的制造工艺，其特征在于：所述的碱性氨基酸为赖氨酸、精氨酸、组氨酸、色氨酸中一种或者多种。
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