TWI741465B

TWI741465B - 抗菌組合物及抗菌結構

Info

Publication number: TWI741465B
Application number: TW108148056A
Authority: TW
Inventors: 謝承翰; 黃功勛; 劉恩男
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-10-01
Also published as: TW202041579A

Abstract

本揭露提供一種抗菌組合物，包含木質素、溶劑以及矽烷化合物，木質素分散於溶劑中，矽烷化合物分散於溶劑中。抗菌組合物更包含鹼性化合物，使得抗菌組合物的pH值大於7。木質素與溶劑的重量比例介於1：5至1：20之間，且木質素與矽烷化合物的重量比例介於50：1至200：1之間。此外，本揭露亦提供一種抗菌結構。

Description

抗菌組合物及抗菌結構

本揭露是關於一種抗菌組合物，且特別是關於包含木質素的抗菌組合物以及由此抗菌組合物所製成的抗菌結構。

抗菌性物質被廣泛地應用於食品、容器、化妝品、醫藥品或日用品等製品中，以防止由於微生物而導致製品的污染或變質、或預防傳染病（infectious disease）等。對於食品安全、品質管理或公共衛生等方面而言，抗菌性物質扮演相當重要的角色。

目前普遍使用的抗菌組成物大多包含非天然的化學成分，例如，異丙基甲基苯酚或對羥基苯甲酸酯類等酚系抗菌組成物，雖然這類抗菌組成物具有優異之抗菌作用，但當它們應用於食品領域，例如作為包裝食品的材料時，對於人體健康的危害仍有風險存在。

而天然的抗菌性物質例如天然多酚，雖然較沒有危害人體健康的疑慮，但其屬於具有時效性的抗菌性物質，通常一段時間後會有溶出的問題，例如，可能從抗菌性物質所塗佈的基材中溶出，進而影響被包裝的食品的風味以及外觀，以及降低抗菌的效果。

承前述，雖然目前存在之抗菌組成物可大致滿足它們原先預定的用途，但其仍未在各個方面皆徹底地符合需求。

根據本揭露一些實施例，提供一種抗菌組合物，包含木質素、溶劑以及矽烷化合物，木質素分散於溶劑中，矽烷化合物分散於溶劑中。抗菌組合物更包含鹼性化合物，使得抗菌組合物的pH值大於7。木質素與溶劑的重量比例介於1：5至1：20之間，且木質素與矽烷化合物的重量比例介於50：1至200：1之間。

根據本揭露一些實施例，提供一種抗菌結構，包含基材、木質素層以及矽烷化合物。木質素層形成於基材上，矽烷化合物分散於木質素層中，並使木質素層固定於基材上。並且，木質素層中的木質素與矽烷化合物的重量比例介於50：1至200：1之間。

為讓本揭露之特徵、或優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下針對本揭露實施例的抗菌組合物及抗菌結構作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本揭露一些實施例之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單清楚描述本揭露一些實施例。當然，這些僅用以舉例而非本揭露之限定。

本揭露實施例可配合圖式一併理解，本揭露之圖式亦被視為揭露說明之一部分。應理解的是，本揭露之圖式並未按照比例繪製，事實上，可能任意的放大或縮小元件的尺寸以便清楚表現出本揭露的特徵。

應理解的是，於本文中，「約」、「大約」、「實質上」之用語通常表示在一給定值或範圍的10%內，較佳是5%內，或3%之內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「實質上」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「實質上」之含義。

除非另外定義，於本文中使用的全部用語（包含技術及科學用語）具有與本揭露所屬技術領域的技術人員通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語例如在通常使用的字典中定義用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露實施例有特別定義。

根據本揭露一些實施例，提供的抗菌組成物為包含木質素（lignin）的特定配方，具有良好的抗菌及抗氧化特性。根據本揭露一些實施例，抗菌組成物所形成的抗菌結構包含連續態的（continuous）木質素層，其與基材具有良好的附著性，且長時間與食品接觸也幾乎沒有溶出的情形。此外，根據本揭露一些實施例，提供的抗菌結構亦具備耐高溫及耐低溫的性質。

根據本揭露一些實施例，提供一種抗菌組成物，抗菌組成物包含木質素、溶劑、矽烷化合物以及鹼性化合物。木質素屬於天然多酚（polyphenol），具有良好的抗菌效果，可作為主要的抗菌成份，詳細而言，木質素為難溶性的多酚種類，因此，在與水接觸後較不易被溶出而滲透到被包裝物（例如食品）上進而影響被包裝物的風味以及外觀。

在一些實施例中，木質素可包含磺酸鹽木質素、鹼木質素、有機可溶型木質素或前述之組合，但本揭露不以此為限。應理解的是，根據本揭露實施例，木質素可為經改質或未經改質的，只要木質素本身的多酚結構不被破壞，可保有抗菌效果即可。

承前述，抗菌組成物包含溶劑，木質素可分散於溶劑中。在一些實施例中，木質素與溶劑的重量比例介於約1：5至約1：20之間、介於約1：10至約1：18之間、或介於約1：12至約1：16之間，例如，為約1：13、1：14或1：15。

在一些實施例中，溶劑可包含水、碳數為1至4（C1~C4）的醇類或前述之組合。在一些實施例中，醇類溶劑可包含甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇或前述之組合，但本揭露不以此為限。舉例而言，在一些實施例中，溶劑可包含水、乙醇及異丙醇的組合，且水、乙醇及異丙醇的重量比例可介於約1：0.5：0.5至約1：2：2之間，例如，為約1：1.5：0.5。然而，在另一些實施例中，溶劑可僅包含水。

再者，抗菌組成物包含矽烷化合物，矽烷化合物亦分散於溶劑中，矽烷化合物可作為交聯劑（cross-linking agent），增加形成抗菌組成物的混合溶液的黏著度。在一些實施例中，木質素與矽烷化合物的重量比例介於約50：1至約200：1之間、或介於約100：1至約150：1之間，例如，為約110：1、120：1、130：1、或140：1。

應理解的是，若木質素相對於矽烷化合物的重量比例過少或是矽烷化合物的量過多（例如，木質素與矽烷化合物的重量比例大於200：1），則抗菌組成物的混合溶液會產生凝膠，將不利於後續抗菌結構的形成，例如不利於抗菌組成物的塗佈或噴塗。反之，若木質素相對於矽烷化合物的重量比例過多或是矽烷化合物的量過少（例如，木質素與矽烷化合物的重量比例小於50：1），則矽烷化合物的交聯效果不佳，可能導致抗菌組成物無法固定於基材上。

在一些實施例中，矽烷化合物可包含碳數為1至10的烷氧基矽烷。舉例而言，在一些實施例中，烷氧基矽烷可包含二甲基聚烷氧基矽烷（Dimethylpolysiloxane，DMPS）、四乙氧基矽烷（tetraethoxysilane，TEOS）、四甲氧基矽烷（tetramethoxysilane）、正辛基三乙氧基矽烷（N-octyltriethoxysilane）或前述之組合，但本揭露不以此為限。

此外，抗菌組成物包含鹼性化合物，鹼性化合物使得抗菌組合物的pH值大於7，亦即，使得抗菌組合物呈現鹼性狀態，藉此使得難溶性的木質素可溶解於抗菌組成物的混合溶液中。在一些實施例中，抗菌組合物的pH值可約介於8至12之間，例如，可為約pH 9、pH 10或pH 11。

在一些實施例中，木質素與鹼性化合物的重量比例介於約1：5至約120：1之間、約1：1至約120：1之間、約10：1至約120：1之間、約50：1至約120：1之間、或約80：1至約110：1之間，例如，為約90：1或100：1。

應理解的是，若木質素相對於鹼性化合物的重量比例過多或是鹼性化合物的量過少（例如，木質素與鹼性化合物的重量比例大於120：1），則木質素可能無法有效地溶解於抗菌組成物的混合溶液中，進而不利於後續抗菌結構的形成。反之，若木質素相對於鹼性化合物的重量比例過少或是鹼性化合物的量過多（例如，木質素與鹼性化合物的重量比例小於1：5），則鹼性化合物可能會過多殘留在最終形成的抗菌結構（固化後的抗菌組成物）中，進而導致木質素的溶出。

在一些實施例中，鹼性化合物可包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鎂、氨水或前述之組合，但本揭露不以此為限。在一實施例中，由於氨水屬於液態，一般含氨濃度介於約5%至約30%，因此，添加量會比其他固態的鹼性化合物多。

此外，根據一些實施例，抗菌組成物可進一步包含流平劑，流平劑有助於後續抗菌結構的形成，具體而言，流平劑可改善抗菌組成物的塗佈及成膜的品質。在一些實施例中，木質素與流平劑的重量比例介於約2：1至約1：15之間、或介於約1：1至約1：5之間，例如，為約1：1、1：2、1：3、1：4或1：5。

應理解的是，若木質素相對於流平劑的重量比例過多或是流平劑的量過少（例如，木質素與流平劑的重量比例大於2：1），則抗菌組成物的混合溶液可能會不利於塗佈，且在固化後可能會過度收縮而從基材上剝離。反之，若木質素相對於流平劑的重量比例過少或是流平劑的量過多（例如，木質素與流平劑的重量比例小於1：15），則可能導致木質素析出無法有效地溶解於抗菌組成物的混合溶液中，進而不利於抗菌結構的形成。

在一些實施例中，流平劑可包含異丙醇、聚丙烯酸酯、改質纖維素、有機矽或前述之組合。在一些實施例中，改質纖維素可包含丁基纖維素、羧甲基纖維素或前述之組合，但本揭露不以此為限。在一些實施例中，有機矽可包含聚二甲基矽氧烷(矽油)、聚醚改性聚二甲基矽氧烷、丙烯酸酯聚二甲基矽氧烷共聚物或前述之組合，但本揭露不以此為限。

承前述，根據本揭露實施例，抗菌組成物包含特定配方，使得難溶性的木質素可溶解於抗菌組成物的混合溶液中，且能夠在不產生凝膠的狀態下被塗佈或噴塗於基材上，固化後又可使木質素回到難溶性，進而可簡化後續形成抗菌結構的製程並且提升製程良率。以下就本揭露一些實施例中，由前述抗菌組成物所製成的抗菌結構進行說明。

請參照第1圖，第1圖顯示根據本揭露一些實施例中，抗菌結構10的結構示意圖。如第1圖所示，抗菌結構10可包含基材102以及木質素層104，木質素層104可形成於基材102上。在一些實施例中，可藉由塗佈製程、噴塗製程、印刷製程、或其它合適的方式將前述實施例所提供的抗菌組成物形成於基材102上，待抗菌組成物固化後便可得到木質素層104。在一些實施例中，固化的溫度介於約15℃至約100℃之間、或介於約25℃至約55℃之間，例如，為約25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃或55℃。

基材102可為可撓性基材或剛性基材。具體而言，在一些實施例中，基材102的材料可包含高分子材料，例如，可包含聚丙烯（polypropylene，PP）、聚乙烯（polyethylene，PE）、聚苯乙烯（polystyrene，PS）、聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）、聚乳酸（polylactic acid，PLA）、聚羥基脂肪酸酯（polyhydroxyalkanoate，PHA）、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（poly（butylene adipate-co-terephthalate），PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（polybutylene succinate，PBS）、其它合適的材料或前述之組合，但本揭露不以此為限。在一些實施例中，基材102的材料可包含紙板。

在一些實施例中，木質素層104實質上由木質素所組成，亦即，木質素為木質素層104的主要成分，例如，木質素佔木質素層104的95wt%以上、或98wt%以上，木質素層104僅包含微量的其它成分。承前述，木質素層104可具有連續態的結構，舉例而言，木質素並非以非連續態的顆粒或塊狀等形式存在於木質素層104中。

如同前述，在一些實施例中，木質素可包含磺酸鹽木質素、鹼木質素、有機可溶型木質素或前述之組合，但本揭露不以此為限。此外，在一些實施例中，木質素層104的厚度可介於約2 μm至約15 μm之間、或介於約3 μm至約10 μm之間，例如，可為約4 μm、5 μm、6 μm、7 μm、8 μm或9 μm。

應理解的是，若木質素層104的厚度過薄，則可能會降低抗菌結構10的抗菌效果，反之，若木質素層104的厚度過厚，則可能會降低木質素層104的於基材102上的附著性。

此外，抗菌結構10可包含矽烷化合物（未繪示），矽烷化合物可分散於木質素層104中，並使木質素層104固定於基材102上。詳細而言，在抗菌組成物固化後，作為交聯劑的矽烷化合物仍存在於木質素層104中，矽烷化合物可與基材102產生鍵結或是以氫鍵連接的方式，使得木質素層104固定於基材102上。再者，矽烷化合物可以非連續態的形式存在於木質素層104中。

在一些實施例中，木質素層104中的木質素與矽烷化合物的重量比例可介於約50：1至約200：1之間、或介於約100：1至約150：1之間，例如，為約110：1、120：1、130：1、或140：1。

如同前述，在一些實施例中，矽烷化合物可包含碳數為1至10的烷氧基矽烷。舉例而言，在一些實施例中，烷氧基矽烷可包含二甲基聚烷氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、正辛基三乙氧基矽烷或前述之組合，但本揭露不以此為限。

此外，根據一些實施例，抗菌結構10可進一步包含鹼性化合物（未繪示），鹼性化合物可分散於木質素層104中。詳細而言，在一些實施例中，在抗菌組成物固化後，鹼性化合物會少量地存在於木質素層104中，但若抗菌組合物中的鹼性化合物採用氨水時，固化後實質上會全部蒸發氣化。在一些實施例中，鹼性化合物可以非連續態的形式存在於木質素層104中。

在一些實施例中，木質素層104中的木質素與鹼性化合物的重量比例可介於約10：1至約120：1之間、約50：1至約120：1之間、或約80：1至約110：1之間，例如，為約90：1或100：1。

在一些實施例中，鹼性化合物可包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鎂或前述之組合，但本揭露不以此為限。

承前述，根據本揭露一些實施例，抗菌結構10包含由抗菌組成物固化後所形成的連續態木質素層104，其與基材102具有良好的附著性，且由於木質素的難溶特性，木質素層104在與被包裝物（例如食品）長時間接觸後仍不易有木質素溶出進而影響被包裝物的品質以及外觀的問題，且可長效地達到抗菌效果。此外，由於木質素為天然物質，因此對人體健康造成影響的風險亦較低。根據本揭露一些實施例，提供之抗菌組合物以及抗菌結構具有長效的抗菌性能，適合用於食品或其它醫療用品的抗菌包裝。

為了讓本揭露之上述及其它目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例、比較實施例、製備例及測試例，作詳細說明如下，然其並非用以限定本揭露之內容。實施例 1~4/ 比較例 1~2 ：抗菌組成物的製備

依照表1所示內容製備實施例1~4以及比較例1~2。詳細而言，將木質素、溶劑、流平劑、鹼性化合物、矽烷化合物混合均勻，接著將混合溶液塗佈於基材上且待其固化。

表1

	木質素	基材	溶劑	流平劑	鹼性化合物	矽烷化合物
實施例1	鹼木質素 5wt%	聚對苯二甲酸乙二酯（PET）	水	異丙醇 50wt%	氨水(含量25%~28%) 10wt%	四乙氧基矽烷0.025wt%
實施例2	四乙氧基矽烷 0.1wt%
比較例1	--
實施例3	水/乙醇/異丙醇（重量比例=1：1.5：0.5）	異丙醇 17wt%	氫氧化鈉 0.05wt%	四乙氧基矽烷0.025wt%
實施例4	四乙氧基矽烷0.1wt%
比較例2	水	異丙醇 50wt%	--

註：溶劑的重量百分比（wt%）為（100-木質素-流平劑-鹼性化合物-矽烷化合物）*100%；實施例1~4所使用的鹼木質素購自Stora enso廠商。實施例 5~6 ：抗菌組成物的製備

依照表2所示內容製備實施例5~6。詳細而言，將木質素、溶劑、流平劑、鹼性化合物、矽烷化合物混合均勻，接著將混合溶液塗佈於基材上且待其固化。

表2

	木質素	基材	溶劑	流平劑	鹼性化合物	矽烷化合物
實施例5	鹼木質素 5wt%	聚對苯二甲酸乙二酯（PET）	水/乙醇/異丙醇（重量比例=1：1.5：0.5）	異丙醇 17wt%	氫氧化鈉 0.05wt%	四乙氧基矽烷0.025wt%
實施例6	有機可溶型木質素 5wt%

註：溶劑的重量百分比（wt%）為（100-木質素-流平劑-鹼性化合物-矽烷化合物）*100%；實施例5所使用的鹼木質素購自Stora enso廠商。實施例 7~12 ：抗菌組成物的製備

依照表3所示內容製備實施例7~12。詳細而言，將木質素、溶劑、流平劑、鹼性化合物、矽烷化合物混合均勻，接著將混合溶液塗佈於基材上且待其固化。

表3

	木質素	基材	溶劑	流平劑	鹼性化合物	矽烷化合物
實施例7	鹼木質素 5wt%	PP	水/乙醇/異丙醇（重量比例=1：1.5：0.5）	異丙醇 17wt%	氫氧化鈉 0.05wt%	四乙氧基矽烷0.025wt%
實施例8	PE
實施例9	PS
實施例10	PLA
實施例11	PHA
實施例12	紙板

註：溶劑的重量百分比（wt%）為（100-木質素-流平劑-鹼性化合物-矽烷化合物）*100%；PP代表聚丙烯，PE代表聚乙烯，PS代表聚苯乙烯，PLA代表聚乳酸，PHA代表聚羥基脂肪酸酯；實施例7~12所使用的木質素購自Stora enso廠商。測試例 1 ：附著性測試

針對實施例1~12以及比較例1~2所製備的抗菌結構進行附著性測試。將膠帶（購自3M Scotch 600）黏著於抗菌結構表面（木質素層）上，30秒之後以垂直於基材表面的方向快速撕除。其中基材為板材形式的實施例1~7及11以及比較例1~2進一步以百格測試法測試抗菌結構的附著性。測試結果如表4所示。

表4

	木質素層是否從基材上脫落
實施例1	否，且通過百格測試的5B標準
實施例2	否，且通過百格測試的5B標準
實施例3	否，且通過百格測試的5B標準
實施例4	否，且通過百格測試的5B標準
實施例5	否，且通過百格測試的5B標準
實施例6	否，且通過百格測試的5B標準
實施例7	否，且通過百格測試的5B標準
實施例8	否，且通過百格測試的5B標準
實施例9	否
實施例10	否，且通過百格測試的5B標準
實施例11	否，且通過百格測試的5B標準
實施例12	否
比較例1	是
比較例2	是

根據表4的結果，顯示於實施例1~12所製備的抗菌結構中，木質素層均不易從基材上剝離或脫落，實施例1~12所製備的抗菌結構均具有良好的附著性。測試例 2 ：木質素溶出測試

針對實施例3~4所製備的抗菌結構進行木質素溶出測試。將實施例3~4所製備的抗菌結構於40℃下浸泡於10%的乙醇水溶液（食品模擬液）中10天，之後，使用氣相層析質譜儀（gas chromatography–mass spectrometry）分析浸泡抗菌結構的乙醇水溶液。

結果顯示，浸泡實施例3~4所製備的抗菌結構10天後的乙醇水溶液在外觀上仍為無色，且無沉澱物產生。此外，氣相層析質譜儀的分析結果顯示並沒有木質素溶出。測試例 3 ：高錳酸鉀消耗量測試

針對實施例3及7所製備的抗菌結構進行高錳酸鉀（KMnO₄ ）消耗量測試，高錳酸鉀消耗量測試為食品容器包裝之衛生標準檢驗項目之一，用於檢測溶出液中的有機物質含量，高錳酸鉀的效耗量越多代表溶出液中的有機物質含量越多，測試流程依照食品器具、容器、包裝檢驗方法－塑膠類之檢驗標準步驟進行。測試結果如表5所示。

表5

	KMnO₄ 滴定量	KMnO₄ 消耗量
實施例3	實驗組	2.7 ml	6.34 ppm
空白組	0.75 ml
實施例7	實驗組	1.25 ml	1.62 ppm
空白組	0.75 ml

根據表5的結果，顯示實施例3及7所製備的抗菌結構的高錳酸鉀消耗量均遠低於法規標準的上限10ppm。由此可知，實施例3及7所製備的抗菌結構符合衛生安全之規範。測試例 4 ：抗菌效果測試

針對實施例3及6所製備的抗菌結構進行抗菌效果測試，將肉品放置於實施例3及6所製備的抗菌結構上，以氣調包裝（modified atmosphere）技術包裝（100%氮氣），並將包裝後的肉品放置於開架式貨架，保存溫度為5℃。於幾天後測量肉品的總生菌數及大腸桿菌數，以檢測抗菌結構的抗菌效果。

總生菌數（total plate count，TPC）的檢測方式如下：取10 g打碎後的樣品以及90 ml的滅菌水，利用樣品處理器（stomacher，Model 400，England）混合2分鐘後稀釋成適當倍數，使用平板計數瓊脂（plate count agar，Difco）作為培養基，於37℃培養箱中培養48±2小時，利用微生物計數儀計算菌落數量（FDA，1992）。

大腸桿菌群（Coliform）的檢測方式如下：取10 g打碎後的樣品以及90 ml的滅菌水，利用樣品處理器（stomacher，Model 400，England）混合2分鐘後稀釋成適當倍數，使用色質性大腸桿菌群培養基（Chromocult ® coliform agar，Merck）作為培養基，於37℃培養箱培養24±2小時。色質性大腸桿菌群培養基內含兩種色原（chromogen），其中一種（Salmon™-GAL或Red-Gal®）可被半乳糖苷酶（β-D-galactosidase）水解呈現紅色，另外一種為X-gluc，可被尿苷酸化酶（β-glucuronidase）水解呈現藍色。由於大腸桿菌（E. coli ）除外之大腸桿菌群具有半乳糖苷酶，因此菌落會呈現紅色，大腸桿菌則同時具有半乳糖苷酶及尿苷酸化酶，培養時會同時分解兩種色原，而產生深藍色至藍紫色菌落。利用微生物計數儀計算紅色以及深藍至深紫色的菌落數量（FDA，1992）。測試結果如表6所示。

表6

	總生菌數（腐敗，CFU/g）	大腸桿菌數（致病，CFU/g）	異味產生時間
第12天	與空白組差異	第12天	與空白組差異
空白組	1.7E+06	--	1.3E+05	--	第4天
實施例3	3.5E+05	降低80%	3.0E+04	降低77%	第8天
實施例6	1.2E+06	降低30%	8.7E+04	降低33%	第6天

註：總生菌數是用於評估肉品的腐壞程度，大腸桿菌數是用於評估肉品的致病程度；肉品使用豬肉。

根據表6的結果，顯示實施例3及6所製備的抗菌結構可有效減緩肉品氧化腐敗及抑制大腸桿菌孳生，具有良好的抑菌能力。

綜上所述，根據本揭露一些實施例，特定配方之抗菌組成物使得難溶性的木質素可溶解於抗菌組成物的混合溶液中，可簡化形成抗菌結構的製程並且提升製程良率。

此外，根據本揭露一些實施例，抗菌結構包含連續態的木質素層，其與基材具有良好的附著性，且木質素層在與被食品長時間接觸後仍不易有溶出進而影響食品的品質以及外觀的問題，且可長效地達到抗菌效果。此外，由於木質素為天然物質，因此對人體健康造成影響的風險亦較低，本揭露一些實施例亦已證實提供之抗菌結構符合衛生安全之規範。

雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露使用。因此，本揭露之保護範圍包括前述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:抗菌結構 102:基材 104:木質素層

第1圖顯示根據本揭露一些實施例中，抗菌結構的結構示意圖。

10:抗菌結構

102:基材

104:木質素層

Claims

一種抗菌組合物，包括：一木質素；一溶劑，其中該木質素分散於該溶劑中；一矽烷化合物，分散於該溶劑中；以及一鹼性化合物，使得該抗菌組合物的pH值大於7；其中該木質素與該溶劑的重量比例介於1：5至1：20之間，且該木質素與該矽烷化合物的重量比例介於50：1至200：1之間。
如申請專利範圍第1項所述之抗菌組合物，其中該木質素包括磺酸鹽木質素、鹼木質素、有機可溶型木質素或前述之組合。
如申請專利範圍第1項所述之抗菌組合物，其中該溶劑包括水、碳數為1至4的醇類或前述之組合。
如申請專利範圍第1項所述之抗菌組合物，其中該矽烷化合物包括碳數為1至10的烷氧基矽烷。
如申請專利範圍第4項所述之抗菌組合物，其中該烷氧基矽烷包括二甲基聚烷氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、正辛基三乙氧基矽烷或前述之組合。
如申請專利範圍第1項所述之抗菌組合物，更包括一流平劑，其中該木質素與該流平劑的重量比例介於2：1至1：15之間。
如申請專利範圍第6項所述之抗菌組合物，其中該流平劑包括異丙醇、聚丙烯酸酯、改質纖維素、有機矽或前述之組合。
如申請專利範圍第1項所述之抗菌組合物，其中該抗菌組合物的pH值介於8至12之間。
如申請專利範圍第1項所述之抗菌組合物，其中該鹼性化合物包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鎂、氨水或前述之組合。
如申請專利範圍第1項所述之抗菌組合物，其中該木質素與該鹼性化合物的重量比例介於1：5至120：1之間。
一種抗菌結構，包括：一基材；一木質素層，形成於該基材上；以及一矽烷化合物，分散於該木質素層中，並使該木質素層固定於該基材上；其中於該木質素層中的木質素與該矽烷化合物的重量比例介於50：1至200：1之間。
如申請專利範圍第11項所述之抗菌結構，其中該木質素層係由木質素所組成。
如申請專利範圍第12項所述之抗菌結構，其中該木質素包括磺酸鹽木質素、鹼木質素、有機可溶型木質素或前述之組合。
如申請專利範圍第11項所述之抗菌結構，更包括一鹼性化合物，分散於該木質素層中，其中該木質素層中的木質素與該鹼性化合物的重量比例介於10：1至120：1之間。
如申請專利範圍第14所述之抗菌結構，其中該鹼性化合物包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鎂或前述之組合。
如申請專利範圍第11項所述之抗菌結構，其中該矽烷化合物包括碳數為1至10的烷氧基矽烷。
如申請專利範圍第16項所述之抗菌結構，其中該烷氧基矽烷包括二甲基聚烷氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、正辛基三乙氧基矽烷或前述之組合。
如申請專利範圍第11項所述之抗菌結構，其中該木質素層的厚度介於2 μm至15 μm之間。
如申請專利範圍第11項所述之抗菌結構，其中該木質素層具有連續態的結構，矽烷化合物以非連續態的形式存在於木質素層中。