一种抗菌聚乙烯醇水溶膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于日用化工和新材料领域，特别设及一种用于洗涂液、洗衣液内包装的 抗菌聚乙締醇水溶膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展，人们的生活水平不断提高，其环保意识也不断增强，消费者 对商品包装也提出了越来越高的要求，期待绿色包装的呼声也越来越高。W聚乙締醇(PVA) 为主要原料制备的水溶膜。作为一种新型的绿色化包装产品，本身具有可降解性，能在自然 界中自然溶解而消失，是一种绿色环保的薄膜材料，现在愈来愈受到人们的欢迎。
[0003] 传统聚乙締醇水溶膜采用溶液流延法工艺生产，生产效率低，加工成本很高；自从 英国Polyval公司开发的专利配方和工艺技术，首先研制出烙点低于聚乙締醇分解溫度 (18(rC左右）的E吨〇1树脂，然后通过吹塑法生产出低成本的聚乙締醇薄膜E吨〇1，在5~70 °C溶于水，现已开发出10多个牌号，日本、美国和法国等已大批量生产和销售，但其关键技 术目前还是保密的。
[0004] 中国发明专利（申请号CN201510036853;公开(公告）号CN104629226A)公开了一种 洗衣液专用冷水速溶包装膜及制备所述薄膜的方法。该技术是采用径乙基含量为Iwt%~ 3wt%改性聚乙締醇为主要原料，并加入各种助剂，通过烙融流延法制备出性能优异、常溫 下可完全溶解的聚乙締醇水溶膜，可用于包装液体洗涂剂、洗衣液等。但由于聚乙締醇水溶 膜的亲水性强，很容易受到微生物污染、故亟待开发具有长效抗微生物作用的抗菌聚乙締 醇水溶膜。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种用于洗涂液、洗衣 液内包装的抗菌聚乙締醇水溶膜。所添加的复合抗菌剂为载纳米铜和季锭阳离子蒙脱±， 具有抗菌谱广、抗菌活性高和稳定性好的特点，在有效抗菌的同时，还能够提高水溶膜的阻 隔性能、阻燃性能和力学性能。
[0006] 本发明的另一目的在于提供所述的用于洗涂液、洗衣液内包装的抗菌聚乙締醇水 溶膜的制备方法。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[000引一种用于洗涂液、洗衣液内包装的抗菌聚乙締醇水溶膜，包括如下按质量百分比 计的组分：
[0009] 聚乙締醇树脂65.0~80.0%，增塑剂15.0~30.0%，复合抗菌剂0.5~1.5%，抗氧 剂0.5~1.0 %，抗粘连剂2.0~3.0 %，润滑剂0.5~1.0 %。
[0010] 所述的聚乙締醇树脂、增塑剂、复合抗菌剂、抗氧剂、抗粘连剂和润滑剂的质量百 分比的和为100 %。
[0011] 所述的聚乙締醇树脂为含1.0~3.0%径乙基改性的聚乙締醇，醇解度为87.0~ 89.0%、聚合度在1300~2000之间的市售商品的至少一种均可，本发明选择1588和1788两 种牌号产品，但不限于W上两种牌号产品。
[0012] 所述的增塑剂为乙二醇、丙=醇（甘油）、二聚丙=醇（双甘油）和=径甲基丙烷中 的至少两种。
[0013] 所述的复合抗菌剂为载纳米铜和季锭阳离子蒙脱±。
[0014] 所述的载纳米铜和季锭阳离子蒙脱±复合抗菌剂中的纳米铜和季锭阳离子的质 量分数分别为3. Iwt%、15.6wt%。
[0015] 所述的载纳米铜和季锭阳离子蒙脱±复合抗菌剂，是通过W下两步工艺制备的；
[0016] 载纳米铜蒙脱±的制备:先将钢基蒙脱±(离子交换容量为1mmol/g)配制成5wt% (质量分数）的悬浮液，再加入0.5mo 1 /L的化(M)3 ) 2，并在水浴中揽拌反应，接着加入过量的 抗坏血酸还原，然后用去离子水反复洗涂和抽滤，最后干燥和超细粉碎，得到载纳米铜蒙脱 ±，其中纳米铜的质量分数为3. Iwt% ;
[0017] 载纳米铜和季锭阳离子蒙脱±复合抗菌剂的制备:将上述所制备的载纳米铜蒙脱 ±分散在去离子水中，再加入〇.5mol/L的漠化双（十二烷基二甲基）乙撑二锭，并调节pH值 至7.0,揽拌反应，然后用去离子水反复洗涂和抽滤，最后干燥和超细粉碎，得到载纳米铜和 季锭阳离子蒙脱±复合抗菌剂，其中纳米铜和季锭阳离子的质量分数分别为3. Iwt%、 15.6wt%。
[0018] 所述的抗氧剂包括主抗氧剂和协同稳定剂，主抗氧剂为十八烷基3-(3,5-二叔下 基-4-径基苯基)丙酸醋、4-[(4,6-二辛硫基-1，3,5-S嗦-2-基)氨基]-2,6-二叔下基苯酪 和N，N'-双--[3-(3,5-二叔下基-4-径基苯基）丙酷基]己二胺中的一种；协同稳定剂为双 (2,4,6-S叔下基苯基)季戊四醇二亚憐酸醋和亚憐酸S(2,4-二叔下基苯基)醋中的一种。
[0019] 所述的抗粘连剂为水溶性淀粉、径甲基纤维素和氯化巧中的一种或两种混合物。
[0020] 所述的润滑剂为硬脂酸巧、硬脂酸锋和硬脂酸儀的一种或两种混合物。
[0021] 所述的用于洗涂液、洗衣液内包装的抗菌聚乙締醇水溶膜的制备方法，包括如下 步骤：
[0022] (1)将聚乙締醇树脂、增塑剂、复合抗菌剂、抗氧剂、抗粘连剂、润滑剂于50~80°C 下混合均匀，得到混合物；
[0023] (2)将步骤（1)所得到的混合物在150~170°C溫度下挤出吹膜，得到用于洗涂液、 洗衣液内包装的抗菌聚乙締醇水溶膜。
[0024] 所述的用于洗涂液、洗衣液内包装的抗菌聚乙締醇水溶膜的厚度为0.04~ 0.06mm。
[0025] 所述的用于洗涂液、洗衣液内包装的抗菌聚乙締醇水溶膜的水溶性测试，参照专 利申请号CN200580050163的方法，即先将水溶膜试样裁剪成40mmX40mm的尺寸，再固定在 幻灯片框架之间，接着将其放置在含1升20°C恒溫去离子水的1.5升烧杯中，并使用磁力揽 拌器揽拌(转子长度3cm，转数200~30化pm)，最后记录将样品放入烧杯中到眼睛观察不到 膜的残余物所用的时间，就得到水溶膜的溶解时间。
[0026] 所述的用于洗涂液、洗衣液内包装的抗菌聚乙締醇水溶膜的拉伸性能测试，按照 国家标准GB/T1040.3-2006的方法，测定其拉伸轻度和断裂伸长率。
[0027] 所述的用于洗涂液、洗衣液内包装的抗菌聚乙締醇水溶膜的透光率，按照国家标 准GB/T 2410-2008 的方法。
[0028] 所述的用于洗涂液、洗衣液内包装的抗菌聚乙締醇水溶膜的抗菌活性测试，参照 中华人民共和国轻工行业标准QB/T 2591-2003《抗菌塑料》中的《抗菌塑料抗菌性能测试方 法(贴膜法)》进行，将一定量的菌液分别滴加在阴性对照样品(A)、空白对照样品（B)、抗菌 水溶膜样品(C)上，覆盖灭菌聚乙締膜，测定接触2地的活菌数，每个样品做5个平行，抗菌率 R( % ) = (B-CVB X 100，其中B为空白对照样品平均回收菌数(cfu/片）、C为抗菌水溶膜样品 平均回收菌数山化/片）；选择的菌种是大肠杆菌化scherichia coli ATCC 25922)、金黄色 葡萄球菌（Sl:a曲ylococcus aureus ATCC 6538)、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027)O
[0029] 本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
[0030] (1)本发明采用载纳米铜和季锭阳离子蒙脱±复合抗菌剂，由于其中双抗菌活性 中屯、的协同效应产生，可W降低成本和提高性能，显示无毒、成本低、抗菌谱广、抗菌活性 高、稳定性好的特点，获得的抗菌聚乙締醇水溶膜能有效地抑制微生物的增长，从而避免其 染菌和受到微生物的损害。
[0031] (2)聚乙締醇水溶膜加入载纳米铜和季锭阳离子蒙脱±复合抗菌剂后，获得的抗 菌聚乙締醇水溶膜的力学性能、阻隔性能和阻燃性能也都得到一定的改善，并且不损害其 透光性和水溶性，显示多功能性的特点。
[0032] (3)本发明制备工艺简单，成本低，可应用于工业化大生产，获得的抗菌聚乙締醇 水溶膜无毒、环境友好和可生物降解，可用于洗涂液、洗衣液内包装，在食品的内包装上也 显示广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0034] 实施例中所述的载纳米铜和季锭阳离子蒙脱±复合抗菌剂，是通过W下两步工艺 制备的；
[0035] 载纳米铜蒙脱±的制备：先将Ikg钢基蒙脱±(离子交换容量为1mmol/g)配制成 Swt % (质量分数）的悬浮液，再加入0.5mo 1 /L的Cu(N03)2 1.2L，并在90°C水浴中揽拌反应 6h，接着加入过量的抗坏血酸还原，然后用去离子水反复洗涂和抽滤，最后干燥和超细粉 碎，得到载纳米铜蒙脱±，其中纳米铜的质量分数为3. Iwt%。
[0036] 载纳米铜和季锭阳离子蒙脱±的制备:将上述所制备的Ikg载纳米铜蒙脱±分散 在1化去离子水中，再加入〇.5mol/L的漠化双(十二烷基二甲基）乙撑二锭1.化，并调节pH值 至7.0，在70°C揽拌反应化，然后用去离子水反复洗涂和抽滤，最后干燥和超细粉碎，得到载 纳米铜和季锭阳离子蒙脱±，其中纳米铜和季锭阳离子的质量分数分别为3. Iwt %、 15.6wt%。
[0037] 实施例1
[003引按质量份计，先将聚乙締醇树脂（1788)72.0份、乙二醇13.0份、丙S醇10.0份、载 纳米铜和季锭阳离子蒙脱±复合抗菌剂1.0份、十八烷基3- (3，5-二叔下基-4-径基苯基)丙 酸醋0.5份、双(2,4,6-=叔下基苯基)季戊四醇二亚憐酸醋0.3份、水溶性淀粉1.5份、径甲 基纤维素0.9份、硬脂酸巧0.5份、硬脂酸锋0.3份在高速混合机中于