CN109486127A - 一种食品用抗菌防尘盖材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种食品用抗菌防尘盖材料，其原料按重量份包括：基料80‑120份，填料30‑50份，抗氧剂0.3‑0.5份，环氧大豆油1‑2份，马来酸酐接枝相容剂1‑3份，石蜡2‑4份，成核剂0.5‑1份；其中，基料为高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，填料为改性蒙脱土、钛白粉和高岭土。本发明还公开了上述食品用抗菌防尘盖材料的制备方法。本发明抗菌性好，抗冲击性好，抗氧化、抗紫外线性能好。

Description

一种食品用抗菌防尘盖材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种食品用抗菌防尘盖材料及其制备方法。
背景技术
高密度聚乙烯为白色粉末或颗粒状产品。无毒，无味。硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好，化学稳定性好；但是耐紫外线、抗氧化性能差，耐环境应力开裂性不如低密度聚乙烯。
聚对苯二甲酸乙二醇酯是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。电绝缘性优良，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好；但是结晶速率慢，冲击性能差。
高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯常用于食品包装材料，如食品防尘盖等，由于其与食品接触，容易滋生细菌，因此需要提供具有抗菌性的食品防尘盖。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种食品用抗菌防尘盖材料及其制备方法，本发明抗菌性好，抗冲击性好，抗氧化、抗紫外线性能好。
本发明提出的一种食品用抗菌防尘盖材料，其原料按重量份包括：基料80-120份，填料30-50份，抗氧剂0.3-0.5份，环氧大豆油1-2份，马来酸酐接枝相容剂1-3份，石蜡2-4份，成核剂0.5-1份；其中，基料为高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，填料为改性蒙脱土、钛白粉和高岭土。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，向钠基蒙脱土水悬浮液中加入海藻酸钠，搅拌，过滤，水洗得到中间物料；将中间物料分散于水中，加入硝酸银水溶液，升温搅拌，加入葡萄糖水溶液，继续保温搅拌，过滤，水洗，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，中间物料中，搅拌2-3h，搅拌温度为60-70℃。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，升温至60-70℃，搅拌5-6h。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，继续保温搅拌10-12h。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，钠基蒙脱土水悬浮液的质量分数为1-2wt％。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，硝酸银水溶液的浓度为0.2-0.3mol/l。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，葡萄糖水溶液的浓度为0.4-0.6mol/l。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，钠基蒙脱土、海藻酸钠的重量比为1：4-6。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，中间物料和水的重量比为1：100-150。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，中间物料和硝酸银水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1-1.5。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，中间物料和葡萄糖水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1.4-2。
优选地，改性蒙脱土、钛白粉和高岭土的重量比为1-2：0.5-1：3-5。
优选地，高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的重量比为1：1.5-2。
优选地，抗氧剂为抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531，其中，抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531的重量比为1-2：1。
优选地，成核剂为滑石粉、纳米氧化锌，其中，滑石粉、纳米氧化锌的重量比为1：1-2。
优选地，改性蒙脱土为400-600目，钛白粉为1000-2000目，高岭土为800-1000目。
本发明还提出了上述食品用抗菌防尘盖材料的制备方法，包括如下步骤：将基料、填料、抗氧剂、环氧大豆油、马来酸酐接枝相容剂、石蜡、成核剂混匀，经双螺杆挤出机挤出颗粒得到食品用抗菌防尘盖材料。
上述水均为纯化水。
本发明将蒙脱土与海藻酸钠经适宜步骤处理，使得海藻酸钠插层在累托石层间，再与硝酸银混匀，经葡萄糖还原，使得海藻酸钠络合还原的银单质，从而在蒙脱土中插层上海藻酸钠并络合上银单质，银单质可以增加蒙脱土的抗菌性能，并且蒙脱土具有吸附性，可以吸附细菌，达到集中杀菌的效果，银与蒙脱土相互配合，可以大大增加本发明的抗菌性；改性蒙脱土与钛白粉以合适比例相互配合，可以进一步增加本发明的抗菌性能；经适宜的制备方法，使得蒙脱土与海藻酸钠和银单质以适宜比例插层和络合，增加改性蒙脱土的稳定性和抗菌性；高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯以合适比例相互配合，可以改善加工性能和各自的机械性能；另外改性蒙脱土、钛白粉与高岭土以合适比例相互配合，可以改善高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的抗冲击性和抗裂性；改性蒙脱土、钛白粉与高岭土以适宜粒径相互配合，可以进一步增加本发明的抗冲击性、抗裂性；钛白粉、纳米氧化锌、抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531相互配合，可以大大提高本发明的抗紫外线性能和抗氧化性能；滑石粉、纳米氧化锌相互配合，可以促进聚对苯二甲酸乙二醇酯成核，改善加工性能；且纳米氧化锌与钛白粉、改性蒙脱土相互配合，可以进一步增加抗菌性；石蜡与马来酸酐接枝相容剂可以促进各物质均匀分散。
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
一种食品用抗菌防尘盖材料，其原料按重量份包括：基料100份，填料40份，抗氧剂0.4份，环氧大豆油1.5份，马来酸酐接枝相容剂2份，石蜡3份，成核剂0.7份；其中，基料为高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，填料为改性蒙脱土、钛白粉和高岭土。
上述食品用抗菌防尘盖材料的制备方法，包括如下步骤：将基料、填料、抗氧剂、环氧大豆油、马来酸酐接枝相容剂、石蜡、成核剂混匀，经双螺杆挤出机挤出颗粒得到食品用抗菌防尘盖材料。
实施例2
一种食品用抗菌防尘盖材料，其原料按重量份包括：基料80份，填料50份，抗氧剂0.3份，环氧大豆油2份，马来酸酐接枝相容剂1份，石蜡4份，成核剂0.5份；其中，基料为高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，填料为600目改性蒙脱土、1000目钛白粉和1000目高岭土；
在改性蒙脱土的制备过程中，向质量分数为1wt％钠基蒙脱土水悬浮液中加入海藻酸钠，升温至70℃，搅拌2h，过滤，水洗得到中间物料；将中间物料分散于水中，加入浓度为0.3mol/l硝酸银水溶液，升温至60℃，搅拌6h，加入浓度为0.4mol/l葡萄糖水溶液，继续保温搅拌12h，过滤，水洗，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，钠基蒙脱土、海藻酸钠的重量比为1：4，中间物料和水的重量比为1：150，中间物料和硝酸银水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1，中间物料和葡萄糖水溶液的重量体积(g/ml)比为1：2。
上述食品用抗菌防尘盖材料的制备方法，包括如下步骤：将基料、填料、抗氧剂、环氧大豆油、马来酸酐接枝相容剂、石蜡、成核剂混匀，经双螺杆挤出机挤出颗粒得到食品用抗菌防尘盖材料。
实施例3
一种食品用抗菌防尘盖材料，其原料按重量份包括：基料120份，填料30份，抗氧剂0.5份，环氧大豆油1份，马来酸酐接枝相容剂3份，石蜡2份，成核剂1份；其中，基料为高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，填料为400目改性蒙脱土、2000目钛白粉和800目高岭土；
在改性蒙脱土的制备过程中，向质量分数为2wt％钠基蒙脱土水悬浮液中加入海藻酸钠，升温至60℃，搅拌3h，过滤，水洗得到中间物料；将中间物料分散于水中，加入浓度为0.2mol/l硝酸银水溶液，升温至70℃，搅拌5h，加入浓度为0.6mol/l葡萄糖水溶液，继续保温搅拌10h，过滤，水洗，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，钠基蒙脱土、海藻酸钠的重量比为1：6，中间物料和水的重量比为1：100，中间物料和硝酸银水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1.5，中间物料和葡萄糖水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1.4；
改性蒙脱土、钛白粉和高岭土的重量比为2：0.5：5；
高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的重量比为1：1.5。
抗氧剂为抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531，其中，抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531的重量比为2：1；
成核剂为滑石粉、纳米氧化锌，其中，滑石粉、纳米氧化锌的重量比为1：1。
上述食品用抗菌防尘盖材料的制备方法，包括如下步骤：将基料、填料、抗氧剂、环氧大豆油、马来酸酐接枝相容剂、石蜡、成核剂混匀，经双螺杆挤出机挤出颗粒得到食品用抗菌防尘盖材料。
实施例4
一种食品用抗菌防尘盖材料，其原料按重量份包括：基料90份，填料45份，抗氧剂0.35份，环氧大豆油1.8份，马来酸酐接枝相容剂1.5份，石蜡3.5份，成核剂0.6份；其中，基料为高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，填料为600目改性蒙脱土、1000目钛白粉和1000目高岭土；
在改性蒙脱土的制备过程中，向质量分数为1.2wt％钠基蒙脱土水悬浮液中加入海藻酸钠，升温至67℃，搅拌2.2h，过滤，水洗得到中间物料；将中间物料分散于水中，加入浓度为0.28mol/l硝酸银水溶液，升温至62℃，搅拌5.8h，加入浓度为0.45mol/l葡萄糖水溶液，继续保温搅拌11.5h，过滤，水洗，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，钠基蒙脱土、海藻酸钠的重量比为1：4.5，中间物料和水的重量比为1：130，中间物料和硝酸银水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1.1，中间物料和葡萄糖水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1.8；
改性蒙脱土、钛白粉和高岭土的重量比为1：1：3；
高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的重量比为1：2。
抗氧剂为抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531，其中，抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531的重量比为1：1；
成核剂为滑石粉、纳米氧化锌，其中，滑石粉、纳米氧化锌的重量比为1：2。
上述食品用抗菌防尘盖材料的制备方法，包括如下步骤：将基料、填料、抗氧剂、环氧大豆油、马来酸酐接枝相容剂、石蜡、成核剂混匀，经双螺杆挤出机挤出颗粒得到食品用抗菌防尘盖材料。
实施例5
一种食品用抗菌防尘盖材料，其原料按重量份包括：基料110份，填料35份，抗氧剂0.45份，环氧大豆油1.2份，马来酸酐接枝相容剂2.5份，石蜡2.5份，成核剂0.8份；其中，基料为高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，填料为400目改性蒙脱土、2000目钛白粉和800目高岭土；
在改性蒙脱土的制备过程中，向质量分数为1.8wt％钠基蒙脱土水悬浮液中加入海藻酸钠，升温至63℃，搅拌2.8h，过滤，水洗得到中间物料；将中间物料分散于水中，加入浓度为0.22mol/l硝酸银水溶液，升温至68℃，搅拌5.2h，加入浓度为0.55mol/l葡萄糖水溶液，继续保温搅拌10.5h，过滤，水洗，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，钠基蒙脱土、海藻酸钠的重量比为1：5.5，中间物料和水的重量比为1：120，中间物料和硝酸银水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1.3，中间物料和葡萄糖水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1.6；
改性蒙脱土、钛白粉和高岭土的重量比为1.5：0.7：4；
高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的重量比为1：1.7。
抗氧剂为抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531，其中，抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531的重量比为1.5：1；
成核剂为滑石粉、纳米氧化锌，其中，滑石粉、纳米氧化锌的重量比为1：1.5。
上述食品用抗菌防尘盖材料的制备方法，包括如下步骤：将基料、填料、抗氧剂、环氧大豆油、马来酸酐接枝相容剂、石蜡、成核剂混匀，经双螺杆挤出机挤出颗粒得到食品用抗菌防尘盖材料。
对照例1：不加改性蒙脱土、钛白粉、纳米氧化锌，其他同实施例5。
对照例2：将改性蒙脱土改成普通蒙脱土，其他同实施例5。
对照例3：不加改性蒙脱土、钛白粉、纳米氧化锌和抗氧剂，其他同实施例5。
试验例1
将实施例5、对照例1-3，按照相同方法注塑成面积、厚度相同的圆片和长条，圆片用于抗菌性检查；长条在波长为340nm下进行紫外线老化2000h试验，结果如下：
项目 抑菌圈直径mm 抗冲击强度损失率％ 表面裂纹
对照例1 无抑菌圈 38 较多
对照例2 4.3 28 较多
对照例3 无抑菌圈 45 最多
实施例5 18.7 11 较少
由上表可以看出，本发明具有良好的抗菌性，抗紫外线性能好。
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 (10)

1.一种食品用抗菌防尘盖材料，其特征在于，其原料按重量份包括：基料80-120份，填料30-50份，抗氧剂0.3-0.5份，环氧大豆油1-2份，马来酸酐接枝相容剂1-3份，石蜡2-4份，成核剂0.5-1份；其中，基料为高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，填料为改性蒙脱土、钛白粉和高岭土。
2.根据权利要求1所述食品用抗菌防尘盖材料，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，向钠基蒙脱土水悬浮液中加入海藻酸钠，搅拌，过滤，水洗得到中间物料；将中间物料分散于水中，加入硝酸银水溶液，升温搅拌，加入葡萄糖水溶液，继续保温搅拌，过滤，水洗，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土。
3.根据权利要求2所述食品用抗菌防尘盖材料，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，中间物料中，搅拌2-3h，搅拌温度为60-70℃；优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，升温至60-70℃，搅拌5-6h；优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，继续保温搅拌10-12h。
4.根据权利要求2或3所述食品用抗菌防尘盖材料，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，钠基蒙脱土水悬浮液的质量分数为1-2wt％；优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，硝酸银水溶液的浓度为0.2-0.3mol/l；优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，葡萄糖水溶液的浓度为0.4-0.6mol/l；优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，钠基蒙脱土、海藻酸钠的重量比为1：4-6；优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，中间物料和水的重量比为1：100-150；优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，中间物料和硝酸银水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1-1.5；优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，中间物料和葡萄糖水溶液的重量体积(g/ml)比为1：1.4-2。
5.根据权利要求1-4任一项所述食品用抗菌防尘盖材料，其特征在于，改性蒙脱土、钛白粉和高岭土的重量比为1-2：0.5-1：3-5。
6.根据权利要求1-5任一项所述食品用抗菌防尘盖材料，其特征在于，高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的重量比为1：1.5-2。
7.根据权利要求1-6任一项所述食品用抗菌防尘盖材料，其特征在于，抗氧剂为抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531，其中，抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531的重量比为1-2：1。
8.根据权利要求1-7任一项所述食品用抗菌防尘盖材料，其特征在于，成核剂为滑石粉、纳米氧化锌，其中，滑石粉、纳米氧化锌的重量比为1：1-2。
9.根据权利要求1-8任一项所述食品用抗菌防尘盖材料，其特征在于，改性蒙脱土为400-600目，钛白粉为1000-2000目，高岭土为800-1000目。
10.一种如权利要求1-9任一项所述食品用抗菌防尘盖材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将基料、填料、抗氧剂、环氧大豆油、马来酸酐接枝相容剂、石蜡、成核剂混匀，经双螺杆挤出机挤出颗粒得到食品用抗菌防尘盖材料。
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