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薄膜中常用添加剂——抗菌剂介绍
2020-03-23
阅读1915

本文来源于薄膜通,如需转载请联系原平台授权后方可转载


随着科技的发展、社会的进步,人们也越来越关注自身生存环境的健康状况。而由病原微生物所致的传染病一直是人类健康的主要威胁之一。人们日常生活和工作中接触到大量的有可能致病细菌:如医院的门把手菌落数为35~200,电话为34-41,幼儿玩具则为10-44。这些细菌包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等,会引起如痢疾、食物中毒、伤寒甚至癌症,直接威胁人们健康[1]。而抗菌材料可以有效的抑制细菌的繁殖,所以抗菌材料正越来越受到人们的关注。抗菌薄膜材料是新兴的抗菌材料之一,应用在日常包装中可以有效的抑制细菌的繁殖。


抗菌剂的概况


抗菌剂的选择是抗菌薄膜制备过程的重要一环。自然界中,有不少金属离子具有杀灭、抑制病原体的作用,但其中大多数都是对人体有害的元素,如Hg、Pb、Ni和Co等。只有少数几种如Ag、Cu、Zn等对人体少或无毒副作用,其中又以银最为人们所关注,两千多年前的古代,古埃及人就知道在伤口上覆盖银片来防止细菌感染,加速伤口愈合。蒙古牧民则用银碗盛装羊奶使奶水保鲜。目前银系的抗菌剂已经得到广泛的应用,本实验也选择自制载银沸石抗菌剂。银系抗菌剂通常以银离子杀菌,银离子的抗菌性比银单质更强[2]。选择具有离子交换能力的沸石做载体来制备抗菌剂能使其具有缓蚀能力、稳定性更高、更适合添加在抗菌材料中。


无机抗菌剂和有机树脂的相容性很差,而且在共混过程中分散也不均匀。因此需要先制备抗菌剂含量很高的抗菌母料,再将母料和载体树脂以一定比例进行共混。这样可以很好提高抗菌剂在载体树脂中的分散程度。


将抗菌剂、载体树脂及各种助剂按一定比例混合,高速混合机中高速混合。然后加入双螺杆挤出机中挤出造粒。抗菌母料的挤出造粒温度为: 第1~7 区的温度分别为115℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃, 机头温度为140℃, 转速为80r/min。


将一定比例的抗菌母料及助剂加入到HDPE中高速共混,然后挤出吹膜生产保鲜袋膜。吹膜工艺中吹膜温度分别为:150℃、170℃、190 ℃、240℃, 转速为84r/min。


抗菌食品包装薄膜的抗菌性能


抗菌母料的添加量与抗菌薄膜的抗菌性能的关系


从表中可以看出添加抗菌母料后薄膜表现出明显的抑菌性能。在相同的工艺条件下母料的添加量越大抑菌效果越好。薄膜中起到抗菌作用的主要是Ag+ ,母料的添加量越大薄膜中Ag+含量越高抗菌效果也就越好。当添加量达到4%时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都有很好的抑菌效果,表现出一定的广谱抗菌性。但实验发现当自制母料的添加量超过4%时,对薄膜的强度及颜色都会产生一定的影响,且成本较大;当添加量小于1%时又起不到明显的抑菌效果。所以自制母料的添加量在4%左右最为合适。


抗菌剂在软包装中的应用


抗菌保鲜膜,食品工业包装,餐具外包装,医疗器械包装,抗菌口罩等。


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