CN107286427A - 一种复合抑菌薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合抑菌薄膜，属于包装材料技术领域，是由下述原料制备而成：低密度聚乙烯100份、银离子抗菌剂0.5～1.5份、纳米ZSM‑5分子筛0.5～1.0份、微米ZSM‑5分子筛0.5～1.0份、润滑剂0.2～1.0份、复合稳定剂1～4份。本发明在低密度聚乙烯中加入了银离子抗菌剂和ZSM‑5分子筛，从而使得薄膜不但可以防灰尘，而且还使得薄膜具备了抑菌和清除乙烯的功能，使用起来更加的安全。

Description

一种复合抑菌薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，具体涉及一种复合抑菌薄膜及其制备方法。
背景技术
随着食品行业的大规模发展，食品在世界范围内流通扩展，不仅需要维持食品较长的货架寿命，而且还要保持其营养新鲜的品质。特别是在近年来，随着全球范围内的食品安全事件频发，人们对自身健康的关注以及对食品质量的要求在不断提高，现在消费者倾向于选择不含防腐剂，不被微生物污染，保持良好品质和感官的食品。而传统的食品包装大多是以塑料为代表的惰性包装材料，此类材料主要是通过物理手段隔绝被包装食品与外界环境的接触来保持食品品质，而本身不具备任何生物活性。此种情况下，为了保持食品的货架寿命，往往需要直接往食品中添加大量的防腐剂，然而在抗菌剂发生效应的过程中，尤其是初期，高浓度的抗菌剂不仅可能使细菌产生耐受性，而且会带来食品安全问题。如何减少食品污染和在加工过程中减少化学添加剂，并且尽可能地不改变食品的品质，最大限度地提高食品的安全性，对食品行业提出了新的挑战。在这种背景下，活性抗菌包装以其延长加工食品和新鲜食品的货架期方面的显著效能、最大限度地保持食品风味和安全性，并提高包装产品的可追溯性，减少供应链中由于氧气和温度造成的损失，已成为目前食品包装工业发展的主要方向之一。
传统的PVC薄膜欠缺抑菌功能，目前虽已有对具有抑菌功能的PVC薄膜的研究，但仍存在不足。中国专利CN103102618A，一种TiO2、Ag/PVC复合抑菌薄膜，该专利虽在薄膜中加入改性TiO2、Ag，使薄膜具有良好的抑菌性能，但仍含有对人体有害的增塑剂，仍会对人体健康产生危害。
发明内容
本发明提出一种复合抑菌薄膜及其制备方法，该复合抑菌薄膜具有抑菌功能，环保无毒，广泛适用于食品包装等领域。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种复合抑菌薄膜，是由下述原料制备而成：低密度聚乙烯100份、银离子抗菌剂0.5～1.5份、纳米ZSM-5分子筛0.5～1.0份、微米ZSM-5分子筛0.5～1.0份、润滑剂0.2～1.0份、复合稳定剂1～4份。
其中，优选地，所述纳米ZSM-5分子筛的硅铝比为470，中值粒径为0.8μm；所述微米ZSM-5分子筛的硅铝比为300，中值粒径为1.5μm。
其中，优选地，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸、石蜡或硬脂酸甘油酯。
其中，优选地，所述复合稳定剂为钡锌复合稳定剂、钙锌复合稳定剂、钡镉复合稳定剂或钡镉锌复合稳定剂。
一种复合抑菌薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取低密度聚乙烯10份、银离子抗菌剂、纳米ZSM-5分子筛和微米ZSM-5分子筛，加入高速混合机中，混合均匀；然后加入双螺杆挤出机中挤出，经冷水槽冷却后切割，得高填料浓度含量母粒；
(2)取高填料浓度含量母粒、剩余的低密度聚乙烯、润滑剂和复合稳定剂，进行二次造粒，得母粒；
(3)将母粒加入加入塑料挤出流延机流延成薄膜，即得。
本发明的有益效果：
本发明在低密度聚乙烯中加入了银离子抗菌剂，从而使得薄膜不但可以防灰尘，而且还使得薄膜具备了抑菌的功能，使用起来更加的安全。
另外，本发明在低密度聚乙烯中加入了ZSM-5分子筛，ZSM-5分子筛是美国Mobileoil公司于上个世纪六十年代末合成出来的一种含有机胺阳离子的新型沸石分子筛。本发明将纳米ZSM-5分子筛和微米ZSM-5分子筛配合使用，提高了复合抑菌薄膜的乙烯清除率，本发明的抑菌薄膜在与密闭袋内乙烯(初始浓度为25mL/L)接触24小时后，乙烯气体浓度下降到未检出。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中，纳米ZSM-5分子筛的硅铝比为470，中值粒径为0.8μm；所述微米ZSM-5分子筛的硅铝比为300，中值粒径为1.5μm。
实施例1
本实施例提供一种复合抑菌薄膜，是由下述原料制备而成：低密度聚乙烯100份、银离子抗菌剂1.0份、纳米ZSM-5分子筛0.8份、微米ZSM-5分子筛0.8份、润滑剂0.6份、复合稳定剂2.5份。
其中，所述润滑剂为硬脂酸钙。
其中，所述复合稳定剂为钡锌复合稳定剂。
本实施例复合抑菌薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取低密度聚乙烯10份、银离子抗菌剂、纳米ZSM-5分子筛和微米ZSM-5分子筛，加入高速混合机中，混合均匀；然后加入双螺杆挤出机中挤出，经冷水槽冷却后切割，得高填料浓度含量母粒；
(2)取高填料浓度含量母粒、剩余的低密度聚乙烯、润滑剂和复合稳定剂，进行二次造粒，得母粒；
(3)将母粒加入加入塑料挤出流延机流延成薄膜，即得。
对由本实施例制得的薄膜进行抗菌性能测试：
其抑菌性能测试结果为：金黄色葡萄球菌抑菌率为78％，大肠杆菌抑菌率为93％。并且本实施例的抑菌薄膜在与密闭袋内乙烯(初始浓度为25mL/L)接触24小时后，乙烯气体浓度下降到未检出。
实施例2
本实施例提供一种复合抑菌薄膜，是由下述原料制备而成：低密度聚乙烯100份、银离子抗菌剂0.5份、纳米ZSM-5分子筛1.0份、微米ZSM-5分子筛0.5份、润滑剂1.0份、复合稳定剂1份。
其中，所述润滑剂为硬脂酸。
其中，所述复合稳定剂为钙锌复合稳定剂。
本实施例复合抑菌薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取低密度聚乙烯10份、银离子抗菌剂、纳米ZSM-5分子筛和微米ZSM-5分子筛，加入高速混合机中，混合均匀；然后加入双螺杆挤出机中挤出，经冷水槽冷却后切割，得高填料浓度含量母粒；
(2)取高填料浓度含量母粒、剩余的低密度聚乙烯、润滑剂和复合稳定剂，进行二次造粒，得母粒；
(3)将母粒加入加入塑料挤出流延机流延成薄膜，即得。
对由本实施例制得的薄膜进行抗菌性能测试：
其抑菌性能测试结果为：金黄色葡萄球菌抑菌率为75％，大肠杆菌抑菌率为91％。并且本实施例的抑菌薄膜在与密闭袋内乙烯(初始浓度为25mL/L)接触24小时后，乙烯气体浓度下降到未检出。
实施例3
本实施例提供一种复合抑菌薄膜，是由下述原料制备而成：低密度聚乙烯100份、银离子抗菌剂1.5份、纳米ZSM-5分子筛0.5份、微米ZSM-5分子筛1.0份、润滑剂0.2份、复合稳定剂4份。
其中，所述润滑剂为石蜡。
其中，所述复合稳定剂为钡镉复合稳定剂。
本实施例复合抑菌薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取低密度聚乙烯10份、银离子抗菌剂、纳米ZSM-5分子筛和微米ZSM-5分子筛，加入高速混合机中，混合均匀；然后加入双螺杆挤出机中挤出，经冷水槽冷却后切割，得高填料浓度含量母粒；
(2)取高填料浓度含量母粒、剩余的低密度聚乙烯、润滑剂和复合稳定剂，进行二次造粒，得母粒；
(3)将母粒加入加入塑料挤出流延机流延成薄膜，即得。
对由本实施例制得的薄膜进行抗菌性能测试：
其抑菌性能测试结果为：金黄色葡萄球菌抑菌率为79％，大肠杆菌抑菌率为94％。并且本实施例的抑菌薄膜在与密闭袋内乙烯(初始浓度为25mL/L)接触24小时后，乙烯气体浓度下降到未检出。
实施例4
本实施例提供一种复合抑菌薄膜，是由下述原料制备而成：低密度聚乙烯100份、银离子抗菌剂0.7份、纳米ZSM-5分子筛0.8份、微米ZSM-5分子筛0.8份、润滑剂0.6份、复合稳定剂3份。
其中，所述润滑剂为硬脂酸甘油酯。
其中，所述复合稳定剂为钡镉锌复合稳定剂。
本实施例复合抑菌薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取低密度聚乙烯10份、银离子抗菌剂、纳米ZSM-5分子筛和微米ZSM-5分子筛，加入高速混合机中，混合均匀；然后加入双螺杆挤出机中挤出，经冷水槽冷却后切割，得高填料浓度含量母粒；
(2)取高填料浓度含量母粒、剩余的低密度聚乙烯、润滑剂和复合稳定剂，进行二次造粒，得母粒；
(3)将母粒加入加入塑料挤出流延机流延成薄膜，即得。
对由本实施例制得的薄膜进行抗菌性能测试：
其抑菌性能测试结果为：金黄色葡萄球菌抑菌率为78％，大肠杆菌抑菌率为93％。并且本实施例的抑菌薄膜在与密闭袋内乙烯(初始浓度为25mL/L)接触24小时后，乙烯气体浓度下降到未检出。
实施例5
本实施例提供一种复合抑菌薄膜，是由下述原料制备而成：低密度聚乙烯100份、银离子抗菌剂1.3份、纳米ZSM-5分子筛0.9份、微米ZSM-5分子筛0.6份、润滑剂0.5份、复合稳定剂2份。
其中，所述润滑剂为硬脂酸钙。
其中，所述复合稳定剂为钡锌复合稳定剂。
本实施例复合抑菌薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取低密度聚乙烯10份、银离子抗菌剂、纳米ZSM-5分子筛和微米ZSM-5分子筛，加入高速混合机中，混合均匀；然后加入双螺杆挤出机中挤出，经冷水槽冷却后切割，得高填料浓度含量母粒；
(2)取高填料浓度含量母粒、剩余的低密度聚乙烯、润滑剂和复合稳定剂，进行二次造粒，得母粒；
(3)将母粒加入加入塑料挤出流延机流延成薄膜，即得。
对由本实施例制得的薄膜进行抗菌性能测试：
其抑菌性能测试结果为：金黄色葡萄球菌抑菌率为77％，大肠杆菌抑菌率为94％。并且本实施例的抑菌薄膜在与密闭袋内乙烯(初始浓度为25mL/L)接触24小时后，乙烯气体浓度下降到未检出。
实施例1～5制得的复合抑菌薄膜的力学性能数据见表1。
从表1可以看出，本发明制备得到的复合抑菌薄膜，在具有抑菌和清除乙烯效果的基础上，还能满足塑料膜的本身性能要求；在建材家具、玩具及食品包装等领域具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种复合抑菌薄膜，其特征在于是由下述原料制备而成：低密度聚乙烯100份、银离子抗菌剂0.5～1.5份、纳米ZSM-5分子筛0.5～1.0份、微米ZSM-5分子筛0.5～1.0份、润滑剂0.2～1.0份、复合稳定剂1～4份。
2.根据权利要求1所述的一种复合抑菌薄膜，其特征在于：所述纳米ZSM-5分子筛的硅铝比为470，中值粒径为0.8μm；所述微米ZSM-5分子筛的硅铝比为300，中值粒径为1.5μm。
3.根据权利要求1所述的一种复合抑菌薄膜，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸、石蜡或硬脂酸甘油酯。
4.根据权利要求1所述的一种复合抑菌薄膜，其特征在于：所述复合稳定剂为钡锌复合稳定剂、钙锌复合稳定剂、钡镉复合稳定剂或钡镉锌复合稳定剂。
5.一种权利要求1所述的复合抑菌薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)取低密度聚乙烯10份、银离子抗菌剂、纳米ZSM-5分子筛和微米ZSM-5分子筛，加入高速混合机中，混合均匀；然后加入双螺杆挤出机中挤出，经冷水槽冷却后切割，得高填料浓度含量母粒；
(2)取高填料浓度含量母粒、剩余的低密度聚乙烯、润滑剂和复合稳定剂，进行二次造粒，得母粒；
(3)将母粒加入加入塑料挤出流延机流延成薄膜，即得。
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