一种纳米二氧化钛抗菌膜及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201610616456.X | 申请日 | 2016-07-29 | 公开(公告)号 | CN106243472A | 公开(公告)日 | 2016-12-21 |
| 申请人 | 江阴市德惠热收缩包装材料有限公司; | 发明人 | 李玉裕; | ||||
| 摘要 | 一种纳米二 氧 化 钛 抗菌膜，包括A组分：低 密度 聚乙烯 树脂 、线型低密度聚乙烯树脂、聚丙烯、纳米二氧化钛、罗汉柏油、桧醇、壳聚糖、防雾剂、丝光沸石粉、 二氧化 硅 粉末、钛酸酯、油酸酰胺、EVA；B组分：低密度聚乙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂、聚丙烯、纳米二氧化钛、 乙醇 胺、防雾剂、丝光沸石粉、 二氧化硅 粉末、钛酸酯、油酸酰胺、EVA;C组分：低密度聚乙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂、聚丙烯、丝光沸石粉、粘结剂、钛酸酯、油酸酰胺、EVA。该种膜不仅抗菌能 力 强，防雾作用好，而且还具有较强的阻隔能力，并且这种膜未使用 银 元素，这样即节省了成本，又防止了重金属对人体造成的危害。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种纳米二氧化钛抗菌膜，其特征在于：按重量份计，包括 |
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| 说明书全文 | 一种纳米二氧化钛抗菌膜及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及食品保鲜技术领域，特别涉及一种纳米二氧化钛抗菌膜及其制备方法。 背景技术[0002] 保鲜膜是一种塑料包装制品，通常以乙烯为母料通过聚合反应制成，主要用于微波炉食品加热、冰箱食物保存、生鲜及熟食包装等场合，在家庭生活、超市卖场、宾馆饭店及工业生产的食品包装领域都有广泛应用。根据所用材料及添加塑化剂不同，保鲜膜分为多种类型，可适用于不同的场合。保鲜膜以其方便、经济、美观的特点受到了人们的青睐。 [0003] 随着农业、种植业、养殖业的发展，技术的不断进步，蔬菜、瓜果、食用菌的品种、产量越来越高，需要冷藏保鲜储存包装，猪、牛、羊、鸡、鸭、渔、鹅的规模养殖，工厂化屠宰、分装，冷藏，都给保鲜包装提出了新的更高的要求。常规的PE、PVC保鲜膜无法满足大量产品集合包装的需要，保鲜的效果也达不到要求。常规的PP、PE、PVC薄膜，远远不能满足防雾保鲜的包装要求，大棚用的防雾膜也不适用于冷藏包装，PP、PE防雾薄膜，也只能短期内起到防雾保鲜的作用，时效很短。尤其是，蔬菜、瓜果、食用菌、各类冷鲜肉食品，没有进行过灭菌加工，生产加工过程中会有金黄色葡萄球菌、铜绿PAO1、沙门氏菌等多种细菌存留，现有的保鲜膜、防雾保鲜膜并没有杀菌功能，不能抑制这些细菌的存活及繁殖，所以保鲜时间很短。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种毒副作用小的纳米二氧化钛抗菌膜及其制备方法。 [0005] 本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种纳米二氧化钛抗菌膜，按重量份计，包括A组分:低密度聚乙烯树脂110～120份、线型低密度聚乙烯树脂120 ～130份、聚丙烯9 ～16份、纳米二氧化钛10～16份、罗汉柏油1～3份、桧醇1～3份、壳聚糖 2～4份、防雾剂4～ 9份、丝光沸石粉3～6份、二氧化硅粉末6～10份、钛酸酯2～5份、油酸酰胺1～3份、EVA3～6份； B组分：低密度聚乙烯树脂 85～95份、线型低密度聚乙烯树脂105 ～110份、聚丙烯8 ～15份、纳米二氧化钛7～12份、乙醇胺4～9份、防雾剂10～15份、丝光沸石粉1～3份、二氧化硅粉末3～6份、钛酸酯1～3份、油酸酰胺1～3份、EVA2～5份; C组分：低密度聚乙烯树脂100～110份、线型低密度聚乙烯树脂105 ～115份、聚丙烯8 ～15份、丝光沸石粉3～6份、粘结剂7～16份、钛酸酯3～5份、油酸酰胺2～3份、EVA 1～4份。 [0006] 作为优选，按重量份计，包括A组分：低密度聚乙烯树脂105份、线型低密度聚乙烯树脂125份、聚丙烯13份、纳米二氧化钛13份、罗汉柏油2份、桧醇2份、壳聚糖3份、防雾剂7份、丝光沸石粉4.5份、二氧化硅粉末 8份、钛酸酯3.5份、油酸酰胺2份、EVA 4.5份； B组分：低密度聚乙烯树脂90份、线型低密度聚乙烯树脂108份、聚丙烯11.5份、纳米二氧化钛 9.5份、乙醇胺6.5份、防雾剂12.5份、丝光沸石粉2份、二氧化硅粉末4份、钛酸酯2份、油酸酰胺2份、EVA3.5份; C组分：低密度聚乙烯树脂105份、线型低密度聚乙烯树脂110、份聚丙烯12.5份、丝光沸石粉4.5份、粘结剂11.5份、钛酸酯4份、油酸酰2.5份、EVA2.5份。 [0007] 由于纳米二氧化钛薄膜中的纳米材料在在小于400nm的光照下，形成电子与空穴。与吸附其表面的O2和H2O作用，形成超氧化自由基，正电子与水分子结合产生氢氧自由基，氢氧自由基具有强大的氧化分解能力，它能分解几乎所有的有机化合物和一部分无机物，将它们分解成无毒的二氧化碳和水。而负电子与氧结合成活性氧，即超级氧化离子，具有很强的氧化分解能力，它可以破坏细菌的细胞膜，固话细菌的蛋白质，在杀死细菌的同时，分解细菌尸体上释放出的有害复合物。而罗汉柏油、桧醇是天然抗菌剂，其作为A组分中的成份，与纳米二氧化钛相配合被制备成内层膜直接与食物相贴合，这样可以快速地对食物中的细菌进行杀灭作用，并且基本不会对人有任何的毒副作用。 [0008] 而B组分中含有乙醇胺，而乙醇胺不仅能够具有抗菌的能力，并且其也是一种防腐抑制剂，更是一种表面活性剂，且其稳定性强，所以其可以渗透进入到内层膜中对食物起到长久的抗菌保鲜的作用。由于，A组分、B组分和C组分中都包含了丝光沸石粉，该种石粉本身就是多孔型的材料，从而使得制成后的成品膜带有一定量的细孔，能够调节膜内的湿度以及二氧化碳和氧气的浓度，进而降低蔬果类食物的呼吸作用，保证了蔬果类食物的新鲜。 [0009] 作为优选，所述二氧化硅粉末的表面涂敷有淀粉。 [0010] 这样当制成的半成品膜在经过下吹水冷的工艺步骤后，淀粉就会溶解到水中，从而内层膜和中层膜中的细孔数量就会进一步增加增大，这样用本发明的保鲜膜在包装蔬菜、水果等食物的时候，就可以很容易将食物产生的乙烯快速地排出，延缓了食物腐烂变质的时间。并且，中层膜中的防雾剂也可以更容易渗透至内层膜处，从而达到了保鲜膜的持久的防雾能力。 [0011] 另外，由于外层膜的原料中没有添加二氧化硅，则外层膜的细孔主要来源于丝光沸石粉自身所带的孔，这样在保证乙烯等易挥发的物质能够顺利通过以外，还可以阻隔外界的细菌或杂质进入到保鲜膜内，从而达到了真正保鲜的效果。 [0012] 作为优选，所述防雾剂为氟类非离子表面活性剂和碳氢表面活性剂的混合物。 [0015] 防雾剂在逐渐从薄膜基体中渗析出来时，就会在薄膜表面形成防雾的单分子层，使凝结在表面的水不会形成水滴，而是均匀地湿润在薄膜的表面形成一个很薄的水膜；而这种水膜是不会滴落在食物上的，又能适度维持包装内湿度，以达到保鲜的目的。 [0016] 同时，氟类非离子表面活性剂具有较强的稳定性，并且其能够很好的与碳氢表面活性剂相混合，从而也就其也就可以包围在碳氢表面活性剂，对碳氢表面活性剂起到保护作用，提高了碳氢表面活性剂的稳定性。 [0017] 作为优选，所述粘结剂为WH-5A/B有机硅型耐高温导热胶。 [0018] 使用了该种WH-5A/B有机硅型耐高温导热胶，其能够使成品膜的固化收缩率小于0.2%，充分保证了成品膜的完整性。并且其热稳定性强，适合在-60℃～+250℃之间进行使用，从而在一定程度上也增强了成品膜的强度，延长了成品膜的使用寿命。而且，这样做也大大提高了整个外层膜的阻隔性能，防止外界的细菌和杂质轻易地进入到内层膜的内部。 [0019] 一种纳米二氧化钛抗菌的制备工艺，包括以下步骤：内层膜的原料配制： S1、将A组分中的丝光沸石粉按指定质量通过高速搅拌后碾磨成200～400目的细度进行备用； S2、将A组分中的低密度聚乙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂、聚丙烯、纳米二氧化钛、罗汉柏油 、桧醇、壳聚糖、防雾剂、二氧化硅粉末、钛酸酯、油酸酰胺和EVA按指定质量通过高速搅拌的方式均匀混合获得混合物一； S3、将S1中获得的丝光沸石粉和S2中获得的混合物一混合熔融加入到挤出机一中进行挤出； 中层膜的原料配制： D1：将B组分中的丝光沸石粉按指定质量通过高速搅拌后碾磨成300～500目的细度进行备用； D2:将B组分中的低密度聚乙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂、聚丙烯、纳米二氧化钛、乙醇胺、防雾剂、二氧化硅粉末、钛酸酯、油酸酰胺和EVA按指定质量通过高速搅拌的方式均匀混合获得混合物二； D3：将D1中获得的丝光沸石粉和D2中获得的混合物二混合熔融加入到挤出机二中进行挤出； 外层膜的原料配制： 将低密度聚乙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂、聚丙烯、丝光沸石粉、粘结剂、钛酸酯、油酸酰胺和EVA按指定质量通过中速搅拌的方式均匀混合后熔融，并加入到挤出机三中进行挤出； 吹膜： 将挤出机一、挤出机二和挤出机三挤出的物质送入到吹膜机中以下吹水冷的方式加工出半成品； 牵引、收卷： 将吹膜所得到的半成品再经牵引辊组牵引，最后进行收卷，得到成品。 [0020] 作为优选，高速搅拌的搅拌机转速为800～1000rpm,中速搅拌的搅拌机转速为600～800rpm。 [0021] 作为优选，内层膜的厚度为总膜厚度的25%～35%,中层膜的厚度为总膜厚度的35%～45%，外层膜的厚度为总膜厚度的25%～35%。 [0022] 综上所述，本发明具有以下有益效果：1.内层膜、中层膜和外层膜中由于丝光沸石粉的加入，所以提高了成品膜的透气性能，有利于防止蔬果的腐烂； 2.由于内层膜和中层膜均含有抗菌剂，从而有效地提高了成品膜的抗菌能力； 3.防雾剂能够从基体中渗透出来，并在内层膜上形成了防雾的单分子层，防止了空气中的水分在膜上形成水滴，从而起到了抗雾的作用。 附图说明 [0023] 图1是纳米二氧化钛抗菌膜的工艺流程图。 具体实施方式[0024] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。 [0025] 实施例一：内层膜的原料配制： S1、将A组分中的3kg丝光沸石粉在800rpm转速下搅拌5分钟后碾磨成200～400目的细度进行备用； S2、将A组分中的110kg低密度聚乙烯树脂、120kg线型低密度聚乙烯树脂、9kg聚丙烯、 10kg纳米二氧化钛、1kg罗汉柏油 、1kg桧醇、2kg壳聚糖、2kg全氟烷基甜茶碱、2kg多元醇脂肪酸酯、6kg二氧化硅粉末、2kg钛酸酯、1kg油酸酰胺和3kgEVA在800rpm转速下搅拌的方式均匀混合获得混合物一； S3、将S1中获得的丝光沸石粉和S2中获得的混合物一混合熔融加入到挤出机一中进行挤出； 中层膜的原料配制： D1：将B组分中的1kg丝光沸石粉在800rpm转速下搅拌7分钟的方式混合后碾磨成300～ 500目的细度进行备用； D2:将B组分中的85kg低密度聚乙烯树脂、105kg线型低密度聚乙烯树脂、8kg聚丙烯、 7kg纳米二氧化钛、4kg乙醇胺、5kg全氟烷基甜茶碱、5kg多元醇脂肪酸酯、3kg二氧化硅粉末、1kg钛酸酯、1kg油酸酰胺和2kgEVA在800rpm转速下搅拌的方式均匀混合获得混合物二； D3：将D1中获得的丝光沸石粉和D2中获得的混合物二混合熔融加入到挤出机二中进行挤出； 外层膜的原料配制： 将100kg低密度聚乙烯树脂、105kg线型低密度聚乙烯树脂、8kg聚丙烯、3kg丝光沸石粉、7kg WH-5A/B有机硅型耐高温导热胶、3kg钛酸酯、2kg油酸酰胺和1kgEVA在600rpm转速下均匀混合后熔融，并加入到挤出机三中进行挤出； 吹膜：将挤出机一、挤出机二和挤出机三挤出的物质送入到吹膜机中以下吹水冷的方式加工出半成品； 牵引、收卷：将吹膜所得到的半成品再经牵引辊组牵引，最后进行收卷，得到成品膜。 [0026] 实施例二：内层膜的原料配制： S1、将A组分中的6kg丝光沸石粉在1000rpm转速下搅拌5分钟后碾磨成200～400目的细度进行备用； S2、将A组分中的120kg低密度聚乙烯树脂、130kg线型低密度聚乙烯树脂、16kg聚丙烯、 16kg纳米二氧化钛、3kg罗汉柏油 、3kg桧醇、4kg壳聚糖、3kg全氟烷基醚、3kg乙酰基三氟甲基苯基缬氨酰甘氨酸、3kg羟丙基四氢吡喃三醇、10kg二氧化硅粉末、5kg钛酸酯、3kg油酸酰胺和6kgEVA在1000rpm转速下搅拌的方式均匀混合获得混合物一； S3、将S1中获得的丝光沸石粉和S2中获得的混合物一混合熔融加入到挤出机一中进行挤出； 中层膜的原料配制： D1：将B组分中的3kg丝光沸石粉在1000rpm转速下搅拌7分钟后碾磨成300～500目的细度进行备用； D2:将B组分中的95kg低密度聚乙烯树脂、110kg线型低密度聚乙烯树脂、15kg聚丙烯、 12kg纳米二氧化钛、9kg乙醇胺、5kg全氟烷基醚、5kg乙酰基三氟甲基苯基缬氨酰甘氨酸、 5kg羟丙基四氢吡喃三醇、6kg二氧化硅粉末、3kg钛酸酯、3kg油酸酰胺和5kgEVA在1000rpm转速下搅拌的方式均匀混合获得混合物二； D3：将D1中获得的丝光沸石粉和D2中获得的混合物二混合熔融加入到挤出机二中进行挤出； 外层膜的原料配制： 将110kg低密度聚乙烯树脂、115kg线型低密度聚乙烯树脂、15kg聚丙烯、6kg丝光沸石粉、16kg WH-5A/B有机硅型耐高温导热胶、5kg钛酸酯、3kg油酸酰胺和4kgEVA按指定质量在 800rpm转速下均匀混合后熔融，并加入到挤出机三中进行挤出； 吹膜：将挤出机一、挤出机二和挤出机三挤出的物质送入到吹膜机中以下吹水冷的方式加工出半成品； 牵引、收卷：将吹膜所得到的半成品再经牵引辊组牵引，最后进行收卷，得到成品膜。 [0027] 实施例三：内层膜的原料配制： S1、将A组分中的4.5kg丝光沸石粉在900rpm转速下搅拌5分钟后碾磨成200～400目的细度进行备用； S2、将A组分中的115kg低密度聚乙烯树脂、125kg线型低密度聚乙烯树脂、13kg聚丙烯、 13kg纳米二氧化钛、2kg罗汉柏油 、2kg桧醇、3kg壳聚糖、3kg丙二醇二油酸酯、3kg乙酰基三氟甲基苯基缬氨酰甘氨酸、１kg羟丙基四氢吡喃三醇、8kg二氧化硅粉末、3.5kg钛酸酯、2kg油酸酰胺和4.5kgEVA在900rpm转速下搅拌的方式均匀混合获得混合物一； S3、将S1中获得的丝光沸石粉和S2中获得的混合物一混合熔融加入到挤出机一中进行挤出； 中层膜的原料配制： D1：将B组分中的2kg丝光沸石粉在900rpm转速下搅拌7分钟后碾磨成300～500目的细度进行备用； D2:将B组分中的90kg低密度聚乙烯树脂、108kg线型低密度聚乙烯树脂、11.5kg聚丙烯、9.5kg纳米二氧化钛、6.5kg乙醇胺、4.5kg丙二醇二油酸酯、4.5kg乙酰基三氟甲基苯基缬氨酰甘氨酸、3.5kg羟丙基四氢吡喃三醇、4kg二氧化硅粉末、2kg钛酸酯、2kg油酸酰胺和 3.5kgEVA在900rpm转速下搅拌的方式均匀混合获得混合物二； D3：将D1中获得的丝光沸石粉和D2中获得的混合物二混合熔融加入到挤出机二中进行挤出； 外层膜的原料配制： 将105kg低密度聚乙烯树脂、110kg线型低密度聚乙烯树脂、12.5kg聚丙烯、4.5kg丝光沸石粉、11.5kg WH-5A/B有机硅型耐高温导热胶、4kg钛酸酯、2.5kg油酸酰胺和2.5kgEVA按指定质量在900rpm转速下均匀混合后熔融，并加入到挤出机三中进行挤出； 吹膜：将挤出机一、挤出机二和挤出机三挤出的物质送入到吹膜机中以下吹水冷的方式加工出半成品； 牵引、收卷：将吹膜所得到的半成品再经牵引辊组牵引，最后进行收卷，得到成品膜。 [0028] 实施例四：内层膜的原料配制： S1、将A组分中的6kg丝光沸石粉在900rpm转速下搅拌5分钟后碾磨成200～400目的细度进行备用； S2、将A组分中的110kg低密度聚乙烯树脂、130kg线型低密度聚乙烯树脂、13kg聚丙烯、 16kg纳米二氧化钛、3kg罗汉柏油 、1kg桧醇、3kg壳聚糖、3kg全氟烷基甜茶碱、3kg全氟烷基醚、１kg丙二醇二油酸酯、8kg二氧化硅粉末、2kg钛酸酯、1kg油酸酰胺和3kgEVA在1000rpm转速下搅拌的方式均匀混合获得混合物一； S3、将S1中获得的丝光沸石粉和S2中获得的混合物一混合熔融加入到挤出机一中进行挤出； 中层膜的原料配制： D1：将B组分中的1kg丝光沸石粉在800rpm转速下搅拌7分钟后碾磨成300～500目的细度进行备用； D2:将B组分中的85kg低密度聚乙烯树脂、110kg线型低密度聚乙烯树脂、15kg聚丙烯、 12kg纳米二氧化钛、6.5kg乙醇胺、4kg全氟烷基甜茶碱、3kg全氟烷基醚、3kg丙二醇二油酸酯、6kg二氧化硅粉末、4kg钛酸酯、2.5kg油酸酰胺和2.5kgEVA在1000rpm转速下搅拌的方式均匀混合获得混合物二； D3：将D1中获得的丝光沸石粉和D2中获得的混合物二混合熔融加入到挤出机二中进行挤出； 外层膜的原料配制： 将110kg低密度聚乙烯树脂、105kg线型低密度聚乙烯树脂、15kg聚丙烯、4.5kg丝光沸石粉、16kg WH-5A/B有机硅型耐高温导热胶、5kg钛酸酯、3kg油酸酰胺和4kgEVA在900rpm转速下均匀混合后熔融，并加入到挤出机三中进行挤出； 吹膜：将挤出机一、挤出机二和挤出机三挤出的物质送入到吹膜机中以下吹水冷的方式加工出半成品； 牵引、收卷：将吹膜所得到的半成品再经牵引辊组牵引，最后进行收卷，得到成品膜。 [0029] 将实施例一至实施例四制成的纳米二氧化钛抗菌膜与市面上普通的保鲜膜一起进行抗菌测试。首先在实施例一至实施例四的纳米二氧化钛抗菌膜和市面上普通的保鲜膜上滴上含有100 cfu/cm2待检测的菌落，并放在30℃恒温箱中2小时，之后检测得到以下数据： 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 对比例 2 金黄色葡萄球菌/cfu/cm 3 1 2 2 102 铜绿PAO1/ cfu/cm2 4 1 1 2 94 沙门氏菌/ cfu/cm2 3 0.5 2 2 96 大肠杆菌/ cfu/cm2 2 1 1 1 101 通过上述数据可以得出，实施例一至实施例四的纳米二氧化钛抗菌膜相比普通的保鲜膜而言具有较强的抗菌能力。 [0030] 将实施例一至实施例四制成的纳米二氧化钛抗菌膜与市面上普通的保鲜膜一起进行防雾测试。首先取相同面积的实施例一至实施例四的纳米二氧化钛抗菌膜和普通的保鲜膜罩在盛有相同体积水量的容器上，并放于30℃恒温箱中0.5小时，之后检测得到以下数据： 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 对比例 水滴量/g/cm2 0 0 0 0 1.5 从上述数据可以得知实施例一至实施例四的纳米二氧化钛抗菌膜相比普通的保鲜膜而言具有较强的防雾能力。 |
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