CN113774711A

CN113774711A - 一种菠萝全叶抗菌粉末涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN113774711A
Application number: CN202111167615.XA
Authority: CN
Inventors: 陈港; 刘义军; 钱杨杨; 王淳玉
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2021-10-07
Filing date: 2021-10-07
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2041-10-07
Also published as: CN113774711B

Abstract

本发明涉及一种菠萝全叶抗菌粉末涂料及其制备方法，属于抗菌材料领域。该方法包括以下步骤：（1）以菠萝叶为原料，经预处理、高浓疏解或高浓磨浆、低浓打浆、筛浆获得不同打浆度的纤维素分散体；（2）经化学预处理、高压均质处理制备纳米纤维素分散体；（3）经喷雾干燥制备而成。本发明工艺通过将菠萝全叶抗菌涂料涂布在普通纸上显示出优异的抗菌性能和阻氧性能，纸张对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及白色念珠菌的抑菌率大于90%，阻氧值低至5.4 mL/cm².24h.atm。本发明工艺抗菌涂料制备工艺简便、成本低廉、绿色安全，在食品抗菌包装纸、医用抗菌纸、日用生活抗菌纸等方面具有广泛的应用前景。

Description

一种菠萝全叶抗菌粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种菠萝全叶抗菌粉末涂料及其制备方法，属于抗菌材料领域。

技术背景

随着社会的不断发展，人们生活水平也不断提高，对抗菌剂的要求越来越高，从原来单一的高效型抗菌剂逐步转向绿色、环保、高效组合型发展。天然抗菌剂是人类使用最早的抗菌剂，目前常用的天然抗菌剂是壳聚糖，其具有较强的抗菌能力，当体系中含量达到0.1%时就具有明显的抗菌作用。天然抗菌材料在使用过程中对人体无毒无副作用，越来越受到市场的青睐，需求量越来越大。

菠萝是我国重要的热带亚热带水果，全国总种植面积已突破100万亩，然而伴随着菠萝生长的菠萝叶大部分长期处于丢弃状态，少部分用于提取菠萝叶纤维，许多研究结果表明菠萝叶纤维具有较强的抑菌效果，同时许多科学家从其中分离出了三萜类、酰胺类、苯丙素类等具有生物活性的天然化合物，但是其离产业化应用存在一定的差距。目前菠萝叶抗菌方面主要在菠萝纤维抗菌研究，如铜陵方正塑业科技有限公司采用酶预处理的菠萝叶纤维以及壳聚糖制备抗菌包装膜为原料制成了一种具有抗菌功效的菠萝叶纤维素包装膜（专利CN201610518843.X），利用具有生物相容性好、水溶性好、可降解、可食用、成膜性能好的改性γ-聚谷氨酸接枝改性菠萝叶纤维素制备包装膜，膜材料均匀稳定并且材料质地细腻，制备的膜结构性能稳定，通过壳聚糖冰醋酸对γ-聚谷氨酸的改性，实现了疏水改性以及抗菌性能的增强（专利CN201610518835.5）。河北晨阳工贸集团有限公司采用水性树脂乳液、润湿剂、分散剂和天然植物复合粉制备了一种中草药抗菌涂料，具有低成本、杀菌范围广等优点（专利CN201811532049.6）。青岛私衣橱柜纤维科技有限公司以植物源提取物和植物源精油为抗菌剂和芳香剂，制备了一种具有植物源抗菌功能和芳香气味的粘胶纤维（专利CN201310140966.0）。上述方法，大部分采用添加其他具有抗菌等效果功能成分来协调增强其抗菌性能，但是成本昂贵。

菠萝叶富含多种生物活性物质，比如黄酮、多酚等；王泽等研究了乙醇回流法提取菠萝叶纤维中总多酚的工艺条件，多酚提取率（1.67±0.02）mg/g（论文响应面法优化菠萝叶纤维多酚提取工艺）。项本平等采用醇提法从菠萝叶渣提取多酚，多酚提取率达12.45mg/g（论文菠萝叶渣中多酚提取工艺优化）。黄筱娟研究了醇总提物、醇总提物中石油醚以及乙酸乙酯萃取物对谷草杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌等细菌的抑制效果，乙酸乙酯萃取物的抑菌效果最佳（论文菠萝叶乙醇提取的抑菌活性及其稳定性研究）。上述研究重点考察了菠萝叶纤维提取物中多酚、黄酮等成分的抗菌效果，并未从根源上解决菠萝废料的全利用问题。本研究以菠萝全叶为原料制备菠萝全叶抗菌粉末涂料，具有工艺简便、成本低廉、绿色环保、抑菌性能突出等优点；本发明实现了菠萝叶全利用，保留了所有生物活性抗菌物质，抗菌活性更强。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种绿色环保、使用安全、成本低廉的方法来制备一种菠萝全叶天然抗菌粉末涂料。

为达到上述目的，本发明是通过如下手段得以实现的：

本发明第一方面提供了一种菠萝全叶抗菌粉末涂料，所述菠萝全叶抗菌粉末涂料选自鲜菠萝叶或干菠萝叶或其混合物。

最为优选地，所述菠萝叶优选鲜菠萝叶。

本发明第二方面提供了一种菠萝全叶抗菌粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）以菠萝叶为原料，经预处理、高浓疏解或高浓磨浆、低浓打浆、筛浆获得不同打浆度的纤维素分散体；

（2）经化学预处理、高压均质处理制备纳米纤维素分散体；

（3）经喷雾干燥制备而成。

作为优选地，步骤（1）所述软化预处理是指优选干菠萝叶质量的0.05-0.1 %的纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、多聚半乳糖醛酸酶软化剂中的一种或多种软化干菠萝叶的表皮。

作为优选地，步骤（1）所述高浓疏解物料浓度为15-25 %，疏解时间优选30-90min；所述盘磨机的盘磨间隙0.1-1.5 mm，间隙优选0.3-0.9，磨浆浓度为15-25 %；

最为优选地，步骤（1）中所述低浓打浆采用3级梯度打浆，打浆浓度为1.5-10 %，第1级打浆负荷为0-1 kg，30-90 min；第2级打浆负荷为1.5-3 kg，20-60 min；第3级打浆负荷3.5-5 kg，5-20 min。

作为优选地，步骤（1）中所述筛浆选用平板缝筛或圆孔筛；所述平板缝筛的缝宽为0.1-0.5 mm；所述圆孔筛的筛孔直径为5-12 mm；

作为优选地，步骤（2）中所述化学预处理为TEMPO氧化或羧甲基化预处理，其中物料反应浓度介于2-6 %。

作为优选地，步骤（2）中所述高压均质采用Noozle微射流均质机，均质压力介于15000-25000 Psi。

作为优选地，步骤（3）中所述喷雾干燥设置喷雾干燥机的参数，流量：800 L•h^-1，进气量：100 ％，进风温度：30-160 ℃，出风温度30-140 ℃。

由上述步骤制得的一种菠萝全叶抗菌粉末涂料，其特征在于：涂料的粒径介于4-25 μm，涂料喷涂于纸张后纸张对大肠杆菌的抑菌率大于90 %、金黄色葡萄球菌抑菌率大于90 %、以及白色念珠菌抑菌率大于90 %；同时纸张对氧气的阻隔性能良好, 介于5.4-17.4mL/cm².24h.atm。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

（1）本发明通过3级梯度打浆工艺、高压均质、喷雾干燥可以获得不同粒径大小的纳米纤维素颗粒，而通过控制颗粒的大小可以获得具有不同抗菌能力及阻氧性的纸张。

（2）本发明工艺通过将菠萝全叶抗菌涂料涂布在普通纸上显示出优异的抗菌性能，纸张对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及白色念珠菌的抑菌率大于90 %。

（3）本发明工艺抗菌涂料制备工艺简便、成本低廉、绿色安全，在食品抗菌包装纸、医用抗菌纸、日用生活抗菌纸等方面具有广泛的应用前景。

具体实施方式

菠萝全叶抗菌粉末涂料，是一种全新的产品，其源于植物，制备工艺简便、绿色环保，产品应用范围广，拓宽了现有菠萝叶的应用。

下面将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他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体实例对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种菠萝全叶抗菌粉末涂料，其制备方法包括如下步骤：

（1）以菠萝叶为原料，将新鲜菠萝叶和干菠萝叶进行分选，然后分别将新鲜菠萝叶和干菠萝叶切成长度5 cm的块条；然后将切短的菠萝叶块分别置于清洗机中清洗泥土和其它杂质；同时在软化池中将比例为1:3的果胶酶、甘露聚糖酶按照0.1 %的添加量添加到干菠萝叶块中，浸泡5 min，以实现干菠萝叶表皮的软化。

将鲜菠萝叶块和软化后的菠萝叶块加入水调至浓度为25 %，然后置于纤维疏解器中进行高浓疏解60 min；将疏解后的菠萝叶浆料菠萝叶浆料置于打浆机中进行3级梯度打浆，打浆浓度为10 %，第1级打浆负荷为1 kg，90 min；第2级打浆负荷为3 kg，60 min；第3级打浆负荷5 kg，20 min，浆料打浆度为66 °SR。

将打浆后的菠萝叶浆在筛孔直径为5 mm的圆孔筛浆机中进行筛选，收集浆料，弃去浆液；

（2）所得浆料采用羧甲基化预处理方法，将10 g绝干浆料分散在200 g乙醇中浸渍30 min，然后按照1 g绝干浆料对应1 g氯乙酸钠称取于烧杯中，并按1:1的质量比加入等量的水溶解氯乙酸钠，然后按照1 g绝干纤维对应0.4 g氢氧化钠量称取氢氧化钠，加入一定量的乙醇溶解，将几种溶液混合加入三口烧瓶中，调节体系浓度为2 wt%，升温至50-70 ℃回流1 h。用蒸馏水洗涤，得到羧甲基化改性浆料，并将浆料通过高压均质于15000 Psi下处理3次，得到质量浓度为1 %的纳米纤维素分散体，其中纤维长度0.6-2.8μm、直径为1-5 nm；

（3）将菠萝叶纳米纤维素分散体通过喷雾干燥机喷涂在普通的纸张上，设置喷涂流量：800 L•h^-1，进气量：100 ％，进风温度：150 ℃，出风温度120 ℃。

通过以上步骤得到的菠萝全叶抗菌粉末涂料，涂料的颗粒粒径为4-8 μm；涂料喷涂于纸张后纸张对大肠杆菌的抑菌率为99.2 %、金黄色葡萄球菌抑菌率为99.4 %、以及白色念珠菌抑菌率为99.7 %；纸张对氧气的阻隔性能良好，达到5.4 mL/cm².24h.atm。

实施例2

一种菠萝全叶抗菌粉末涂料，其制备方法包括如下步骤：

（1）以菠萝叶为原料，将新鲜菠萝叶切成长度5 cm的块条；然后置于清洗机中清洗泥土和其它杂质。

将鲜菠萝叶块加入水调至浓度为25 %，然后置于纤维疏解器中进行高浓疏解60min；将疏解后的菠萝叶浆料菠萝叶浆料置于打浆机中进行3级梯度打浆，打浆浓度为10 %，第1级打浆负荷为1 kg，50 min；第2级打浆负荷为3 kg，30 min；第3级打浆负荷5 kg，10min，浆料打浆度为46 °SR。

（2）所得浆料采用羧甲基化预处理方法，将10 g绝干浆料分散在200 g乙醇中浸渍30 min，然后按照1 g绝干浆料对应1 g氯乙酸钠称取于烧杯中，并按1:1的质量比加入等量的水溶解氯乙酸钠，然后按照1 g绝干纤维对应0.4 g氢氧化钠量称取氢氧化钠，加入一定量的乙醇溶解，将几种溶液混合加入三口烧瓶中，调节体系浓度为5 wt%，升温至50-70 ℃回流1 h。用蒸馏水洗涤，得到羧甲基化改性浆料，并将浆料通过高压均质于15000 Psi下处理3次，得到质量浓度为1 %的纳米纤维素分散体，其中纤维长度1.0-4.5μm、直径为5-15nm；

通过以上步骤得到的菠萝全叶抗菌粉末涂料，涂料的颗粒粒径为8-13 μm；涂料喷涂于纸张后纸张对大肠杆菌的抑菌率为96.1 %、金黄色葡萄球菌抑菌率为96.8 %、以及白色念珠菌抑菌率为95.7 %；纸张对氧气的阻隔性能良好，达到7.3 mL/cm².24h.atm。

实施例3

一种菠萝全叶抗菌粉末涂料，其制备方法包括如下步骤：

（1）以菠萝叶为原料，将新鲜菠萝叶和干菠萝叶进行分选，然后分别将新鲜菠萝叶和干菠萝叶切成长度5 cm的块条；然后将切短的菠萝叶块分别置于清洗机中清洗泥土和其它杂质；同时在软化池中将比例为1:0.5的果胶酶、聚半乳糖醛酸酶按照0.05 %的添加量添加到干菠萝叶块中，浸泡10 min，以实现干菠萝叶表皮的软化；

将鲜菠萝叶块和软化后的干菠萝叶块加入水调节至25%的浓度，置于盘磨机中进行高浓磨浆，调节盘磨机的齿轮间隙为0.5 mm；

将磨浆后的菠萝叶浆料置于打浆机中进行3级梯度打浆，打浆浓度为10 %，第1级打浆负荷为1 kg，50 min；第2级打浆负荷为3 kg，30 min；第3级打浆负荷5 kg，10 min，浆料打浆度为58 °SR。

（2）所得浆料采用羧甲基化预处理方法，将10 g绝干浆料分散在200 g乙醇中浸渍30 min，然后按照1 g绝干浆料对应1 g氯乙酸钠称取于烧杯中，并按1:1的质量比加入等量的水溶解氯乙酸钠，然后按照1 g绝干纤维对应0.4 g氢氧化钠量称取氢氧化钠，加入一定量的乙醇溶解，将几种溶液混合加入三口烧瓶中，调节体系浓度为4 wt%，升温至50-70 ℃回流1 h。用蒸馏水洗涤，得到羧甲基化改性浆料，并将浆料通过高压均质于15000 Psi下处理3次，得到质量浓度为1 %的纳米纤维素分散体，其中纤维长度0.8-3.4μm、直径为1-10nm；

（3）将菠萝叶纳米纤维素分散体通过喷雾干燥机喷涂在普通的纸张上，设置喷涂流量：800 L•h^-1，进气量：100 ％，进风温度：140 ℃，出风温度105 ℃。

通过以上步骤得到的菠萝全叶抗菌粉末涂料，涂料的颗粒粒径为5-10 μm；涂料喷涂于纸张后纸张对大肠杆菌的抑菌率为98.1 %、金黄色葡萄球菌抑菌率为97.4 %、以及白色念珠菌抑菌率为97.7 %；纸张对氧气的阻隔性能良好，达到6.2 mL/cm².24h.atm。

对比例1

一种菠萝全叶抗菌粉末涂料，其制备方法包括如下步骤：

（1）以菠萝叶为原料，将新鲜菠萝叶和干菠萝叶进行分选，然后分别将新鲜菠萝叶和干菠萝叶切成长度5 cm的块条；然后将切短的菠萝叶块分别置于清洗机中清洗泥土和其它杂质；同时在软化池中将比例为1:1的果胶酶、甘露聚糖酶按照0.1 %的添加量添加到干菠萝叶块中，浸泡5 min，以实现干菠萝叶表皮的软化；

将鲜菠萝叶块和软化后的干菠萝叶块加入水调节至25 %的浓度，置于盘磨机中进行高浓磨浆，调节盘磨机的齿轮间隙为0.35 mm；将磨浆后的菠萝叶浆料菠萝叶浆料置于打浆机中进行低浓打浆；低浓打浆浓度为5 %，打浆负荷为1 kg，40 min，浆料打浆度为21.5 °SR。

将低浓打浆后的菠萝叶浆在筛孔直径为10 mm的圆孔筛浆机中进行筛选，收集浆料，弃去浆液；

（2）所得浆料采用羧甲基化预处理方法，将10 g绝干浆料分散在200 g乙醇中浸渍30 min，然后按照1 g绝干浆料对应1 g氯乙酸钠称取于烧杯中，并按1:1的质量比加入等量的水溶解氯乙酸钠，然后按照1 g绝干纤维对应0.4 g氢氧化钠量称取氢氧化钠，加入一定量的乙醇溶解，将几种溶液混合加入三口烧瓶中，调节体系浓度为6 wt%，升温至50-70 ℃回流1 h。用蒸馏水洗涤，得到羧甲基化改性浆料，并将浆料通过高压均质于15000 Psi下处理3次，得到质量浓度为1 %的纳米纤维素分散体，其中纤维长度2.0-5.3μm、直径为20-30nm；

通过以上步骤得到的菠萝全叶抗菌粉末涂料，涂料的颗粒粒径为12-20 μm；涂料喷涂于纸张后纸张对大肠杆菌的抑菌率为94.1 %、金黄色葡萄球菌抑菌率为94.4 %、以及白色念珠菌抑菌率为93.7 %；纸张对氧气的阻隔性能一般，达到13.5 mL/cm².24h.atm。

对比例2

一种菠萝全叶抗菌粉末涂料，其制备方法包括如下步骤：

（1）以菠萝叶为原料，将新鲜菠萝叶切成长度5 cm的块条，然后置于清洗机中清洗泥土和其它杂质。

将鲜菠萝叶块加入水调节至25 %的浓度，置于盘磨机中进行高浓磨浆，调节盘磨机的齿轮间隙为0.35 mm；将磨浆后的菠萝叶浆料菠萝叶浆料置于打浆机中进行2级梯度低浓打浆，低浓打浆浓度为5 %，第1级打浆负荷为1 kg，40 min；第2级打浆负荷为3 kg，20min，浆料打浆度为26 °SR。

将低浓打浆后的菠萝叶浆在筛孔直径为5 mm的圆孔筛浆机中进行筛选，收集浆料，弃去浆液；

（2）所得浆料采用羧甲基化预处理方法，将10 g绝干浆料分散在200 g乙醇中浸渍30 min，然后按照1 g绝干浆料对应1 g氯乙酸钠称取于烧杯中，并按1:1的质量比加入等量的水溶解氯乙酸钠，然后按照1 g绝干纤维对应0.4 g氢氧化钠量称取氢氧化钠，加入一定量的乙醇溶解，将几种溶液混合加入三口烧瓶中，调节体系浓度为2 wt%，升温至50-70 ℃回流1 h。用蒸馏水洗涤，得到羧甲基化改性浆料，并将浆料通过高压均质于15000 Psi下处理3次，得到质量浓度为1 %的纳米纤维素分散体，其中纤维长度1.5-4.9μm、直径为10-20nm；

通过以上步骤得到的菠萝全叶抗菌粉末涂料，涂料的颗粒粒径为10-16 μm；涂料喷涂于纸张后纸张对大肠杆菌的抑菌率为95.2 %、金黄色葡萄球菌抑菌率为95.4 %、以及白色念珠菌抑菌率为94.8 %；纸张对氧气的阻隔性能一般，达到11.8 mL/cm².24h.atm。

对比例3

一种菠萝全叶抗菌粉末涂料，其制备方法包括如下步骤：

将鲜菠萝叶块加入水调节至25 %的浓度，置于盘磨机中进行高浓磨浆，调节盘磨机的齿轮间隙为0.35 mm；将高浓磨浆后的菠萝叶浆在筛孔直径为5 mm的圆孔筛浆机中进行筛选，收集浆料，弃去浆液，浆料打浆度为17 °SR。；

（2）所得浆料采用羧甲基化预处理方法，将10 g绝干浆料分散在200 g乙醇中浸渍30 min，然后按照1 g绝干浆料对应1 g氯乙酸钠称取于烧杯中，并按1:1的质量比加入等量的水溶解氯乙酸钠，然后按照1 g绝干纤维对应0.4 g氢氧化钠量称取氢氧化钠，加入一定量的乙醇溶解，将几种溶液混合加入三口烧瓶中，调节体系浓度为3 wt%，升温至50-70 ℃回流1 h。用蒸馏水洗涤，得到羧甲基化改性浆料，并将浆料通过高压均质于15000 Psi下处理3次，得到质量浓度为1 %的纳米纤维素分散体，其中纤维长度2.0-6.5μm、直径为20-40nm；

（3）将菠萝叶纳米纤维素分散体通过喷雾干燥机喷涂在普通的纸张上，设置喷涂流量：800 L•h^-1，进气量：100 ％，进风温度：140 ℃，出风温度115 ℃。

通过以上步骤得到的菠萝全叶抗菌粉末涂料，涂料的颗粒粒径为15-25 μm；涂料喷涂于纸张后纸张对大肠杆菌的抑菌率为92.1 %、金黄色葡萄球菌抑菌率为91.4 %、以及白色念珠菌抑菌率为91.7 %；纸张对氧气的阻隔性能较差，达到17.4 mL/cm².24h.atm。

对比例4

按照青岛大学张慧敏(菠萝叶纤维抗菌性能及机理研究)通过沤麻+蒸汽闪爆联合处理菠萝叶得到纯菠萝叶纤维，沤麻时间长（大于15天）、制备工艺复杂，得率1 %，且产生大量的H₂SO₄、NaOH废液，对环境污染大；此外在碱性浓度下通过100℃的高温蒸煮容易对纤维的芳香物质结构造成破坏，导致抑菌率下降，因此结果显示菠萝叶纤维对大肠杆菌的抑菌率为79 %，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为88 %，对白色念珠菌的抑菌率为78 %，证明该工艺不仅耗能、污染环境，而且还破坏了有效抗菌成分。

表1菠萝全叶抗菌粉末涂料物理参数、抑菌性能及阻氧值

表中a表示大肠杆菌；b表示金黄色葡萄球菌；c表示白色念珠菌

由上表可知，浆料的打浆度和同样纳米化工艺处理后的纳米纤维的长度、直径有很大关系，随着打浆度的提升，采用的同样的纳米化工艺纳米化后，纳米纤维的长度和直径逐渐变小。

将纳米纤维喷雾干燥涂布在纸张后涂料的粒径也和纤维的长度有很大关系。当在上表所有实施例1-3和对比例1-3中采用相同的喷雾干燥质量分数（浓度），喷雾干燥颗粒的粒度随着纤维长度的增加而增大，因为纤维越长，悬浮液的黏度就越大，颗粒的平均晶粒尺寸随着液体黏度的增加而增加（论文，Lorenzetto，AIAA Journal, 1977, 15(7):1006-1010）。

上表1-3采用的是3级梯度打浆工艺，而对比例1只采用了1级打浆工艺、对比例2采用的是2级梯度打浆工艺，对比例3直接采用高浓磨浆而未打浆，明显的打浆工艺不同，浆料的打浆度存在明显的差异。在高的打浆度下，喷雾干燥造粒后涂料的粒径越小，纸张的抗菌性能越优异，原因是因为越小的颗粒在纸张表面越能平整的堆积，颗粒的比表面积也越大，暴露出来的三萜类、酚类、黄酮类抗菌成分也越多，从而更能抑制细菌的生长；同时由于表面结构的致密性随颗粒粒径减小而增加，因此纸张的阻氧性能增加。

上表实施例1-3和对比例1-3与对比例4相比较，我们的工艺简便，成本低廉、绿色安全，对抗菌成分的破坏也很小，明显优于对比例4通过沤麻+蒸汽闪爆等工艺制备的抗菌纤维，我们的涂料抗菌性能优异，大于90%，而对比例4菠萝叶纤维对大肠杆菌的抑菌率为79%，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为88 %，对白色念珠菌的抑菌率为78 %。

综上所述，本发明工艺所制备的菠萝全叶抗菌粉末涂料在食品抗菌包装纸、医用抗菌纸、日用生活抗菌纸等方面具有广泛的应用前景。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种菠萝全叶抗菌粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（2）经化学预处理、高压均质处理制备纳米纤维素分散体；

（3）经喷雾干燥制备而成。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述菠萝叶为鲜菠萝叶或干菠萝叶中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述预处理包括分选和切条、清洗和软化；所述分选和切条是指将新鲜菠萝叶和干菠萝叶进行人工或机械分选，然后分别切短为5 cm的块条；所述清洗方式为鼓泡式清洗、超声波清洗或者辊筒清洗。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述高浓疏解或磨浆是将鲜菠萝叶块和软化后的干菠萝叶块加入水调节至一定的浓度，置于纤维疏解器中进行高浓疏解或常用盘磨机中高浓磨浆。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述低浓打浆是将高浓疏解或磨浆后的菠萝叶浆料置于打浆机中进行低浓打浆；所述打浆工艺采用3级梯度打浆；所述筛浆是指打浆后的菠萝叶浆料在平板缝筛、圆孔筛等筛浆机中进行筛选、收集。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述化学预处理是指TEMPO氧化法或羧甲基化预处理法中的任何一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述纳米纤维素分散体是指采用相同的高压均质工艺获得的具有不同尺寸的纳米纤维素悬浮液。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述喷雾干燥是指利用小型喷雾干燥机制备具有粗糙结构的纳米纤维素基颗粒。

9.由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的一种菠萝全叶抗菌粉末涂料，其特征在于：涂料的粒径介于4-25 μm，涂料喷涂于纸张后纸张对大肠杆菌的抑菌率大于90 %、金黄色葡萄球菌抑菌率大于90 %、以及白色念珠菌抑菌率大于90 %；同时纸张对氧气的阻隔性能良好, 介于5.4-17.4 mL/cm².24h.atm。