CN105949691A - 一种抗菌性聚乙烯醇薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯醇30‑80份、碱木质素5‑10份、聚醚酰亚胺3‑10份、苯乙烯‑丙烯酸二元共聚物0.5‑2.5份、茶多酚0.5‑3份、聚乙烯吡咯烷酮1‑2.5份、乙酸2‑5份、硼酸0.3‑2份、二硫化钼0.2‑1.5份、氮化硅晶须0.1‑1份、蒙脱土2‑5份、羟基磷灰石0.5‑2份、甘油0.5‑1份、氨基酸0.5‑2.5份、β‑环糊精0.5‑2份、丁香精油0.5‑1.5份、戊二醛1‑3份。本发明提出的抗菌性聚乙烯醇薄膜，其抗菌性能优异，防污性能好，且强度高。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，尤其涉及一种抗菌性聚乙烯醇薄膜。
背景技术
聚乙烯醇被人们所熟知是因为其无毒无害可降解，使得其对环境几乎无污染，除此之外，它具有独特的耐油性、耐磨性、耐溶剂性，以及成膜性等出色的性能，是常用的膜材料之一。尽管聚乙烯醇材料加工简单，环境友好，性能优异，但是仍存在很多不足之处，比如其抗菌性不是很理想，限制了聚乙烯醇膜的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗菌性聚乙烯醇薄膜，其抗菌性能优异，防污性能好，且强度高。
本发明提出的一种抗菌性聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇30-80份、碱木质素5-10份、聚醚酰亚胺3-10份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物0.5-2.5份、茶多酚0.5-3份、聚乙烯吡咯烷酮1-2.5份、乙酸2-5份、硼酸0.3-2份、二硫化钼0.2-1.5份、氮化硅晶须0.1-1份、蒙脱土2-5份、羟基磷灰石0.5-2份、甘油0.5-1份、氨基酸0.5-2.5份、β-环糊精0.5-2份、丁香精油0.5-1.5份、戊二醛1-3份。
优选地，其原料按重量份包括：聚乙烯醇45-55份、碱木质素6.5-8份、聚醚酰亚胺5.3-8份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物1-2份、茶多酚1.8-2.5份、聚乙烯吡咯烷酮1.7-2.1份、乙酸3.2-4份、硼酸1.1-1.6份、二硫化钼0.8-1.3份、氮化硅晶须0.5-0.8份、蒙脱土3.2-4份、羟基磷灰石1.3-1.8份、甘油0.8-1份、氨基酸1.3-2份、β-环糊精0.9-1.4份、丁香精油0.8-1.2份、戊二醛1.9-2.4份。
优选地，其原料按重量份包括：聚乙烯醇50份、碱木质素7份、聚醚酰亚胺6.2份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物1.5份、茶多酚2.1份、聚乙烯吡咯烷酮1.8份、乙酸3.5份、硼酸1.3份、二硫化钼1.2份、氮化硅晶须0.65份、蒙脱土3.75份、羟基磷灰石1.6份、甘油0.9份、氨基酸1.6份、β-环糊精1.2份、丁香精油1份、戊二醛2.1份。
优选地，所述蒙脱土为改性蒙脱土；所述改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：将蒙脱土加入水中得到悬浮液，然后加入硝酸锌和硝酸铜，在75-85℃的条件下搅拌反应2-3.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A；将壳聚糖加入异丙醇中，在室温下膨化1.5-3h，然后加入氢氧化钠，搅拌0.5-1.5h后加入氯乙酸，在65-75℃下搅拌反应2-3.5h，反应结束后离心，取上层清液用无水乙醇沉淀，过滤烘干得到物料B；将物料A与物料B混合均匀，然后加热回流反应2-4h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性蒙脱土。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，蒙脱土、硝酸锌、硝酸铜的重量比为20-35:1-5:2-5。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，物料A与物料B的重量比为5-15:1-3。
优选地，所述蒙脱土为改性蒙脱土；所述改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：按重量份将30份蒙脱土加入50份水中得到悬浮液，然后加入2份硝酸锌和3份硝酸铜，在80℃的条件下搅拌反应2.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A；按重量份将30份壳聚糖加入50份异丙醇中，在室温下膨化2.5h，然后加入2份氢氧化钠，搅拌1h后加入10份氯乙酸，在70℃下搅拌反应3.2h，反应结束后离心，取上层清液用无水乙醇沉淀，过滤烘干得到物料B；按重量份将10份物料A与2份物料B混合均匀，然后加热回流反应3.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性蒙脱土；加入了改性蒙脱土，且在改性蒙脱土的制备过程中，首先以蒙脱土为原料，然后加入硝酸锌和硝酸铜，通过控制反应的条件，使锌离子和铜离子掺杂进了蒙脱土的片层间，得到了物料A；壳聚糖碱化后与氯乙酸反应，得到了羧甲基壳聚糖物料B，将物料A与物料B反应后，物料B进入到了物料A的片层间，促进了物料A的分散，且物料A片层间的锌离子和铜离子能与壳聚糖产生作用，提高了所得改性蒙脱土的稳定性，将其加入体系中，与二硫化钼、氮化硅晶须和羟基磷灰石配合，提高了薄膜的强度和韧性，同时与氨基酸、β-环糊精和丁香精油配合赋予薄膜优异的抗菌性和抗污性能。
优选地，所述氮化硅晶须的长径比为30-80，直径为100-300nm。
本发明所述抗菌性聚乙烯醇薄膜可以按照常规的聚乙烯醇薄膜制备工艺制备而成。
本发明抗菌性聚乙烯醇薄膜中，以聚乙烯醇为主料，并加入了碱木质素、聚醚酰亚胺、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物和茶多酚对其进行改性，通过控制五者的比例，赋予薄膜优异的亲水性，显著提高了薄膜的抗污性能，同时赋予薄膜优异的抗氧化活性，提高了其稳定性，另外，在戊二醛的作用下，聚乙烯醇和碱木质素发生了羟醛缩合反应，形成了大分子，使膜变得光滑，能有效抑制细菌的生长，显著提高了薄膜的抗污抗菌性能；硼酸加入体系中，提高了薄膜的抗张强度和耐溶失性，并明显改善了薄膜的热稳定性；二硫化钼、氮化硅晶须、蒙脱土、羟基磷灰石加入体系中，起到了很好的增强作用，提高了膜的拉伸强度；另外，氨基酸、β-环糊精、丁香精油加入体系中，具有协同作用，赋予薄膜优异的抗菌性和抗污性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种抗菌性聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇80份、碱木质素5份、聚醚酰亚胺10份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物0.5份、茶多酚3份、聚乙烯吡咯烷酮1份、乙酸5份、硼酸2份、二硫化钼0.2份、氮化硅晶须0.1份、蒙脱土5份、羟基磷灰石0.5份、甘油1份、氨基酸0.5份、β-环糊精0.5份、丁香精油1.5份、戊二醛1份。
实施例2
本发明提出的一种抗菌性聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇30份、碱木质素10份、聚醚酰亚胺3份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物2.5份、茶多酚0.5份、聚乙烯吡咯烷酮2.5份、乙酸2份、硼酸0.3份、二硫化钼1.5份、氮化硅晶须1份、蒙脱土2份、羟基磷灰石2份、甘油0.5份、氨基酸2.5份、β-环糊精2份、丁香精油0.5份、戊二醛3份。
实施例3
本发明提出的一种抗菌性聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇55份、碱木质素6.5份、聚醚酰亚胺8份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物1份、茶多酚2.5份、聚乙烯吡咯烷酮1.7份、乙酸4份、硼酸1.1份、二硫化钼1.3份、氮化硅晶须0.5份、蒙脱土4份、羟基磷灰石1.3份、甘油1份、氨基酸1.3份、β-环糊精0.9份、丁香精油1.2份、戊二醛1.9份；
其中，所述蒙脱土为改性蒙脱土；所述改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：将蒙脱土加入水中得到悬浮液，然后加入硝酸锌和硝酸铜，其中，蒙脱土、硝酸锌、硝酸铜的重量比为20:5:2，在85℃的条件下搅拌反应2h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A；将壳聚糖加入异丙醇中，在室温下膨化3h，然后加入氢氧化钠，搅拌0.5h后加入氯乙酸，在75℃下搅拌反应2h，反应结束后离心，取上层清液用无水乙醇沉淀，过滤烘干得到物料B；将物料A与物料B混合均匀，其中，物料A与物料B的重量比为15:1，然后加热回流反应4h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性蒙脱土。
实施例4
本发明提出的一种抗菌性聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇45份、碱木质素8份、聚醚酰亚胺5.3份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物2份、茶多酚1.8份、聚乙烯吡咯烷酮2.1份、乙酸3.2份、硼酸1.6份、二硫化钼0.8份、氮化硅晶须0.8份、蒙脱土3.2份、羟基磷灰石1.8份、甘油0.8份、氨基酸2份、β-环糊精1.4份、丁香精油0.8份、戊二醛2.4份；
其中，所述蒙脱土为改性蒙脱土；所述改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：将蒙脱土加入水中得到悬浮液，然后加入硝酸锌和硝酸铜，其中，蒙脱土、硝酸锌、硝酸铜的重量比为35:1:5，在75℃的条件下搅拌反应3.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A；将壳聚糖加入异丙醇中，在室温下膨化1.5h，然后加入氢氧化钠，搅拌1.5h后加入氯乙酸，在65℃下搅拌反应3.5h，反应结束后离心，取上层清液用无水乙醇沉淀，过滤烘干得到物料B；将物料A与物料B混合均匀，其中，物料A与物料B的重量比为5:3，然后加热回流反应2h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性蒙脱土。
实施例5
本发明提出的一种抗菌性聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇50份、碱木质素7份、聚醚酰亚胺6.2份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物1.5份、茶多酚2.1份、聚乙烯吡咯烷酮1.8份、乙酸3.5份、硼酸1.3份、二硫化钼1.2份、氮化硅晶须0.65份、蒙脱土3.75份、羟基磷灰石1.6份、甘油0.9份、氨基酸1.6份、β-环糊精1.2份、丁香精油1份、戊二醛2.1份；
其中，所述蒙脱土为改性蒙脱土；所述改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：按重量份将30份蒙脱土加入50份水中得到悬浮液，然后加入2份硝酸锌和3份硝酸铜，在80℃的条件下搅拌反应2.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A；按重量份将30份壳聚糖加入50份异丙醇中，在室温下膨化2.5h，然后加入2份氢氧化钠，搅拌1h后加入10份氯乙酸，在70℃下搅拌反应3.2h，反应结束后离心，取上层清液用无水乙醇沉淀，过滤烘干得到物料B；按重量份将10份物料A与2份物料B混合均匀，然后加热回流反应3.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性蒙脱土；
所述氮化硅晶须的长径比为30-80，直径为100-300nm。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种抗菌性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯醇30-80份、碱木质素5-10份、聚醚酰亚胺3-10份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物0.5-2.5份、茶多酚0.5-3份、聚乙烯吡咯烷酮1-2.5份、乙酸2-5份、硼酸0.3-2份、二硫化钼0.2-1.5份、氮化硅晶须0.1-1份、蒙脱土2-5份、羟基磷灰石0.5-2份、甘油0.5-1份、氨基酸0.5-2.5份、β-环糊精0.5-2份、丁香精油0.5-1.5份、戊二醛1-3份。
2.根据权利要求1所述抗菌性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯醇45-55份、碱木质素6.5-8份、聚醚酰亚胺5.3-8份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物1-2份、茶多酚1.8-2.5份、聚乙烯吡咯烷酮1.7-2.1份、乙酸3.2-4份、硼酸1.1-1.6份、二硫化钼0.8-1.3份、氮化硅晶须0.5-0.8份、蒙脱土3.2-4份、羟基磷灰石1.3-1.8份、甘油0.8-1份、氨基酸1.3-2份、β-环糊精0.9-1.4份、丁香精油0.8-1.2份、戊二醛1.9-2.4份。
3.根据权利要求1或2所述抗菌性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯醇50份、碱木质素7份、聚醚酰亚胺6.2份、苯乙烯-丙烯酸二元共聚物1.5份、茶多酚2.1份、聚乙烯吡咯烷酮1.8份、乙酸3.5份、硼酸1.3份、二硫化钼1.2份、氮化硅晶须0.65份、蒙脱土3.75份、羟基磷灰石1.6份、甘油0.9份、氨基酸1.6份、β-环糊精1.2份、丁香精油1份、戊二醛2.1份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述抗菌性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述蒙脱土为改性蒙脱土；所述改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：将蒙脱土加入水中得到悬浮液，然后加入硝酸锌和硝酸铜，在75-85℃的条件下搅拌反应2-3.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A；将壳聚糖加入异丙醇中，在室温下膨化1.5-3h，然后加入氢氧化钠，搅拌0.5-1.5h后加入氯乙酸，在65-75℃下搅拌反应2-3.5h，反应结束后离心，取上层清液用无水乙醇沉淀，过滤烘干得到物料B；将物料A与物料B混合均匀，然后加热回流反应2-4h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性蒙脱土。
5.根据权利要求4所述抗菌性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，蒙脱土、硝酸锌、硝酸铜的重量比为20-35:1-5:2-5。
6.根据权利要求4或5所述抗菌性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，物料A与物料B的重量比为5-15:1-3。
7.根据权利要求1-6中任一项所述抗菌性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述蒙脱土为改性蒙脱土；所述改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：按重量份将30份蒙脱土加入50份水中得到悬浮液，然后加入2份硝酸锌和3份硝酸铜，在80℃的条件下搅拌反应2.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A；按重量份将30份壳聚糖加入50份异丙醇中，在室温下膨化2.5h，然后加入2份氢氧化钠，搅拌1h后加入10份氯乙酸，在70℃下搅拌反应3.2h，反应结束后离心，取上层清液用无水乙醇沉淀，过滤烘干得到物料B；按重量份将10份物料A与2份物料B混合均匀，然后加热回流反应3.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性蒙脱土。
8.根据权利要求1-7中任一项所述抗菌性聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述氮化硅晶须的长径比为30-80，直径为100-300nm。
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