CN107163536A - 纳米银复合保鲜盒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米银复合保鲜盒及其制备方法，所述纳米银复合保鲜盒所述纳米银复合保鲜盒由如下组分制备而得：聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、植物淀粉、氧化钛、银纳米粒子和精竹粉；该纳米银复合保鲜盒能够有效防止在持续长时间使用后饭盒内滋生霉菌等细菌，进而影响保鲜盒对保存的食物进行进一步地保鲜、存放。

Description

纳米银复合保鲜盒及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料餐具领域，具体地，涉及一种纳米银复合保鲜盒及其制备方法。
背景技术
饭盒、保鲜盒以及塑料包装盒等在日产生活中广泛使用，饭盒的材质包括陶瓷、金属、合金或者塑料。其中，陶瓷饭盒便于清洁且不易滋生细菌，但易碎、不便于携带等限制了其进一步地使用；而金属饭盒容易生锈，且长期使用会发生修饰等影响使用效果；目前使用范围最广的是塑料饭盒，重量轻、密封性好便于携带，但是塑料饭盒由于其材质不透气，在长时间持续使用后容易滋生霉菌，并散发臭味即不能对食物进行保鲜存储。
尤其到了夏天，病菌容易滋生，据调查所知，对未经消毒的碗筷上进行细菌检验，发现每个碗上有300多个细菌。这些细菌或真菌都是临床医学中常见的致病菌，可感染人体并引发多种疾病。很多人在吃饭前多会有这样的习惯，在使用碗筷前用开水淋烫几秒，然而研究表明在开水淋烫后，细菌数值下降才不到3％，效果非常微弱。因此，吃饭前用开水烫碗，因作用温度和作用时间不足，只能杀死极少数微生物，并不能保证杀死大多数致病性微生物。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米银复合保鲜盒及其制备方法，该纳米银复合保鲜盒能够有效防止在持续长时间使用后饭盒内滋生霉菌等细菌，进而影响保鲜盒对保存的食物进行进一步地保鲜、存放。
为了实现上述目的，本发明提供了一种纳米银复合保鲜盒，所述纳米银复合保鲜盒所述纳米银复合保鲜盒由如下组分制备而得：聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、植物淀粉、氧化钛、银纳米粒子和精竹粉；
其中，按照重量份计，相对于100份的聚碳酸酯树脂，所述聚氯乙烯树脂的用量为15-35份，所述酚醛树脂的用量为5-15份，海藻纤维的用量为2-6份，邻苯二甲酸二己酯的用量为2-5份，海藻酸钠的用量为1-8份，牌号KH570的硅烷偶联剂的用量为3-8份，环氧羧甲基纤维素钠的用量为2-6份，植物淀粉的用量为5-8份，氧化钛的用量为3-5份，银纳米粒子的用量为1.2-4.3份，精竹粉的用量为5-15份。
还提供了一种上述纳米银复合保鲜盒的制备方法。
通过上述技术方案，本发明通过选择特定重量配比的聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂和酚醛树脂作为树脂主体材料，同时与特定用量的海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、植物淀粉、氧化钛、银纳米粒子和精竹粉等组分进行混合后，各组分之间的相互协同作用进而使制得具有强杀菌、抑菌性能的保鲜盒。其中，制备过程中加入的银纳米粒子、海藻纤维、海藻酸钠和竹粉进一步提高了所制得的饭盒的杀菌、抑菌及保鲜性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种纳米银复合保鲜盒，所述纳米银复合保鲜盒所述纳米银复合保鲜盒由如下组分制备而得：聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、植物淀粉、氧化钛、银纳米粒子和精竹粉；
其中，按照重量份计，相对于100份的聚碳酸酯树脂，所述聚氯乙烯树脂的用量为15-35份，所述酚醛树脂的用量为5-15份，海藻纤维的用量为2-6份，邻苯二甲酸二己酯的用量为2-5份，海藻酸钠的用量为1-8份，牌号KH570的硅烷偶联剂的用量为3-8份，环氧羧甲基纤维素钠的用量为2-6份，植物淀粉的用量为5-8份，氧化钛的用量为3-5份，银纳米粒子的用量为1.2-4.3份，精竹粉的用量为5-15份。
在上述技术方案中，所用的精竹粉的制备方法可以在宽的范围内选择，例如直接将竹材料进行破碎、消毒后即可使用，但是为了进一步提高所制得的饭盒的杀菌防臭性能，优选地，所述竹粉由以下步骤制得：先将收集到的竹材料粉碎后过网筛以制得到颗粒平均粒径为0.5-1.0mm的初级精竹粉；接着，将所述初级精竹粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：3-5：1-5的重量比进行混合、蒸煮，蒸煮结束后冷却晾干制得原精竹粉；
再接着，将所述原精竹粉投入到过氧化氢水溶液中搅拌2-3小时以进行漂白，其中，所述过氧化氢水溶液中过氧化氢与水的体积比为1：1-3；漂白结束后，用水冲洗直至体系的pH为7.0-7.5并进行过滤得到固体原浆；
最后，将所述固体原浆真空干燥后即制得所述精竹粉。
在上述精竹粉的制备方法中，蒸煮的条件可以控制在宽的范围内，但是为了提高蒸煮效果进而提高竹粉的制备效率及提高制得的竹粉的杀菌效果，优选地，所述蒸煮满足以下条件：蒸煮的温度为95-105℃，蒸煮的时间为2-3h。
同样，所述竹粉的制备过程中，干燥的条件可以在宽的范围内调节，但是为了提高干燥效果进而提高竹粉的制备效率，优选地，所述真空干燥满足以下条件：干燥温度为70-95℃，干燥时间为12-15h。
在本发明提供的技术方案中，所使用的各类树脂的分子量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高各原料之间的混合、熔融效果，进而提高各原料之间的相互协同作用，优选地，，所述聚碳酸酯树脂的重均分子量为2万-3万，所述聚氯乙烯树脂的重均分子量为3万-5万，所述酚醛树脂的重均分子量为1万-2万。
所用的植物淀粉的来源可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高淀粉与其他各组分之前的协同作用，优选地，所述植物淀粉选自玉米淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉或小麦淀粉中的一种或多种。
在本发明的技术方案中，所使用的银纳米粒子的具体粒径大小能够在宽的范围内选择，但是为了提高银纳米粒子与其他组分之间的相互协同作用进而提高所制得的饭盒的杀菌、保鲜性能，优选地，所述银纳米粒子的颗粒平均粒径为15-20nm。
同样的，所使用的氧化钛的具体种类及粒径大小均可以在宽的范围内选择，但是为了提高氧化钛与其他组分之间的相互协同作用进而提高所制得的饭盒的杀菌防臭性能，优选地，氧化钛的颗粒平均粒径为40-50nm；
进一步优选地，所述氧化钛为锐钛型纳米氧化钛。
本发明中还提供了一种纳米银复合保鲜盒的制备方法，所述制备方法由以下步骤组成：先将聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、植物淀粉、氧化钛、银纳米粒子和精竹粉按照100：15-35：5-15：2-6：2-5：1-8：3-8：2-6：5-8：3-5：1.2-4.3：5-15的重量配比进行搅拌制得混合物M1；接着，将所述混合物M1进行热处理形成熔融物M2；最后，将所述熔融物M2挤出成型、并加工成所述纳米银复合保鲜盒。
在上述制备方法中，所述搅拌的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高各原料之间的混合效果，优选地，所述搅拌满足以下条件：转速为2000-3000rpm，搅拌的时间为30-60min。
另外，所述热处理的条件也可以在宽的范围内调节选择，但是为了提高热处理的效果及制备率，优选地，所述热处理满足以下条件：热处理的温度为180-250℃，热处理的时间为4-6h；
此外，所述挤出成型的温度可以在宽的范围内选择，但是为了提高挤出效率进而提高保鲜盒的制备效率，优选地，优选地，所述挤出成型的温度为160-190℃。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
先将竹材料粉碎后过网筛，制得到平均粒径为0.2mm的初级竹粉；接着，将所述初级竹粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：5：2的重量比进行混合后在95℃蒸煮3h，蒸煮结束后冷却晾干制得原竹粉；
再接着，将所述原竹粉投入过氧化氢水溶液(过氧化氢与水的体积比为1：1)中搅拌3小时以进行漂白；
最后，用水冲洗漂白后的所述原竹粉直至残留液的pH为7.0-7.5，接着在75℃真空干燥15h后即制得所述竹粉，记作W1。
制备例2
先将竹材料粉碎后过网筛，制得到平均粒径为0.8mm的初级竹粉；接着，将所述初级竹粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：4：4的重量比进行混合后在100℃蒸煮2h，蒸煮结束后冷却晾干制得原竹粉；
再接着，将所述原竹粉投入过氧化氢水溶液(过氧化氢与水的体积比为1：2)中搅拌3小时以进行漂白；
最后，用水冲洗漂白后的所述原竹粉直至残留液的pH为7.0-7.5，接着在85℃真空干燥13h后即制得所述精竹粉，记作W2。
制备例3
先将竹材料粉碎后过网筛，制得到平均粒径为1.0mm的初级竹粉；接着，将所述初级竹粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：5：5的重量比进行混合后在105℃蒸煮2h，蒸煮结束后冷却晾干制得原竹粉；
再接着，将所述原竹粉投入过氧化氢水溶液(过氧化氢与水的体积比为1：3)中搅拌3小时以进行漂白；
最后，用水冲洗漂白后的所述原竹粉直至残留液的pH为7.0-7.5，接着在95℃真空干燥12h后即制得所述精竹粉，记作W3。
制备例4
按照制备例1的方法制得所述精竹粉，记作W4；不同的是未经过蒸煮步骤。
制备例5
按照制备例1的方法制得所述精竹粉，记作W5；不同的是未经过漂白步骤。
制备例6
按照制备例1的方法制得所述精竹粉，记作W6；不同的是未经过冲洗步骤。
制备例7
按照制备例1的方法制得所述精竹粉，记作W7；不同的是所述初级竹粉与氢氧化钠、碳酸钠的重量比为1：2：7。
实施例1
先将聚碳酸酯树脂(重均分子量为2万)、聚氯乙烯树脂(重均分子量为3万)、酚醛树脂(重均分子量为1万)、海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、玉米淀粉、锐钛型纳米氧化钛(平均粒径为40nm)、银纳米粒子(平均粒径为15nm)和精竹粉(W1)按照100：15：5：2：2：2：3：2：5：3：1.2：5的重量配比进行混合，选择转速为2000rpm搅拌的时间30min搅拌制得混合物M1；
接着，将所述混合物M1在180℃下热处理的时间为4h以形成熔融物M2；
最后，将所述熔融物M2在160℃挤出成型、并加工成所述纳米银复合保鲜盒，记作A1。
实施例2
先将聚碳酸酯树脂(重均分子量为2.5万)、聚氯乙烯树脂(重均分子量为4万)、酚醛树脂(重均分子量为1.5万)、海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、玉米淀粉、锐钛型纳米氧化钛(平均粒径为45nm)、银纳米粒子(平均粒径为18nm)和精竹粉(W2)按照100：30：12：4：3：6：5：4：7：4：3.7：10的重量配比进行混合，选择转速为2500pm搅拌的时间50min搅拌制得混合物M1；
接着，将所述混合物M1在200℃下热处理的时间为5h以形成熔融物M2；
最后，将所述熔融物M2在185℃挤出成型、并加工成所述纳米银复合保鲜盒，记作A2。
实施例3
先将聚碳酸酯树脂(重均分子量为3万)、聚氯乙烯树脂(重均分子量为5万)、酚醛树脂(重均分子量为2万)、海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、玉米淀粉、锐钛型纳米氧化钛(平均粒径为50nm)、银纳米粒子(平均粒径为20nm)和精竹粉(W1)按照100：35：15：6：5：8：8：6：8：5：4.3：15的重量配比进行混合，选择转速为3000rpm搅拌的时间60min搅拌制得混合物M1；
接着，将所述混合物M1在250℃下热处理的时间为6h以形成熔融物M2；
最后，将所述熔融物M2在190℃挤出成型、并加工成所述纳米银复合保鲜盒，记作A3。
实施例4
按照实施例去的方法制得纳米银复合保鲜盒，记作A4，不同的是，所用的精竹粉是W4。
实施例5
按照实施例去的方法制得纳米银复合保鲜盒，记作A5，不同的是，所用的精竹粉是W5。
实施例6
按照实施例去的方法制得纳米银复合保鲜盒，记作A6，不同的是，所用的精竹粉是W6。
实施例7
按照实施例去的方法制得纳米银复合保鲜盒，记作A7，不同的是，所用的精竹粉是W7。
对比例1
按照实施例2的方法制得纳米银复合保鲜盒，记作B1，不同的是，未使用酚醛树脂。
对比例2
按照实施例2的方法制得纳米银复合保鲜盒，记作B2，不同的是，未使用海藻纤维。
对比例3
按照实施例2的方法制得纳米银复合保鲜盒，记作B3，不同的是，未使用银纳米粒子。
对比例4
按照实施例2的方法制得纳米银复合保鲜盒，记作B4，不同的是，未使用精竹粉。
检测例1
根据国标GB/T 1539—2007的规定测定实施例和对比例制值得的饭盒A1-A7以及B1-B4的菌落数量(n/cfu·g-1)；另外，在25-28℃，空气湿度为将同样重量的米饭放置于饭盒A1-A7以及B1-B4中72小时后，观察饭盒内的是否有臭味；具体结果见表1。
表1
编号 菌落总数(n/cfu·g-1) 是否有臭味
A1 8 无臭味
A2 6 无臭味
A3 5 无臭味
A4 10 无臭味
A5 12 无臭味
A6 11 无臭味
A7 25 无臭味
B1 17 有臭味
B2 25 有臭味
B3 21 有臭味
B4 22 有臭味
上述检测例中，若将同样重量的米饭放置于饭盒A1-A7以及B1-B4中72小时后，观察饭盒内的是否有臭味；若无明显臭味说明保鲜效果良好。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种纳米银复合保鲜盒，其特征在于，所述纳米银复合保鲜盒所述纳米银复合保鲜盒由如下组分制备而得：聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、植物淀粉、氧化钛、银纳米粒子和精竹粉；
其中，按照重量份计，相对于100份的聚碳酸酯树脂，所述聚氯乙烯树脂的用量为15-35份，所述酚醛树脂的用量为5-15份，海藻纤维的用量为2-6份，邻苯二甲酸二己酯的用量为2-5份，海藻酸钠的用量为1-8份，牌号KH570的硅烷偶联剂的用量为3-8份，环氧羧甲基纤维素钠的用量为2-6份，植物淀粉的用量为5-8份，氧化钛的用量为3-5份，银纳米粒子的用量为1.2-4.3份，精竹粉的用量为5-15份。
2.根据权利要求1所述的纳米银复合保鲜盒，其中，所述精竹粉由以下步骤制得：
先将收集到的竹材料粉碎后过网筛以制得到颗粒平均粒径为0.5-1.0mm的初级精竹粉；接着，将所述初级精竹粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：3-5：1-5的重量比进行混合、蒸煮，蒸煮结束后冷却晾干制得原精竹粉；
再接着，将所述原精竹粉投入到过氧化氢水溶液中搅拌2-3小时以进行漂白，其中，所述过氧化氢水溶液中过氧化氢与水的体积比为1：1-3；漂白结束后，用水冲洗直至体系的pH为7.0-7.5并进行过滤得到固体原浆；
最后，将所述固体原浆真空干燥后即制得所述精竹粉。
3.根据权利要求2的纳米银复合保鲜盒，其中，所述蒸煮满足以下条件：蒸煮的温度为95-105℃，蒸煮的时间为2-3h。
4.根据权利要求2的纳米银复合保鲜盒，其中，所述真空干燥满足以下条件：干燥温度为70-95℃，干燥时间为12-15h。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的纳米银复合保鲜盒，其中，所述聚碳酸酯树脂的重均分子量为2万-3万，所述聚氯乙烯树脂的重均分子量为3万-5万，所述酚醛树脂的重均分子量为1万-2万。
6.根据权利要求5所述的纳米银复合保鲜盒，其中，所述植物淀粉选自玉米淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉或小麦淀粉中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的纳米银复合保鲜盒，其中，所述银纳米粒子的颗粒平均粒径为15-20nm；
优选地，氧化钛的颗粒平均粒径为40-50nm；
进一步优选地，所述氧化钛为锐钛型纳米氧化钛。
8.一种纳米银复合保鲜盒的制备方法，其特征在于，所述制备方法由以下步骤组成：
先将聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、海藻纤维、邻苯二甲酸二己酯、海藻酸钠、牌号KH570的硅烷偶联剂、环氧羧甲基纤维素钠、植物淀粉、氧化钛、银纳米粒子和精竹粉按照100：15-35：5-15：2-6：2-5：1-8：3-8：2-6：5-8：3-5：1.2-4.3：5-15的重量配比进行搅拌制得混合物M1；
接着，将所述混合物M1进行热处理形成熔融物M2；
最后，将所述熔融物M2挤出成型、并加工成所述纳米银复合保鲜盒。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述搅拌满足以下条件：转速为2000-3000rpm，搅拌的时间为30-60min。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其中，所述热处理满足以下条件：热处理的温度为180-250℃，热处理的时间为4-6h；
优选地，所述挤出成型的温度为160-190℃。
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