隨著科技進步及現代工業的迅猛發展, 環境問題日趨嚴重。 隨著人們更加關注健康 和對環保意識的逐漸提高, 對建築玻璃膜的抗菌、淨化空氣的需求日益迫切。 現有的無 機金屬抗菌塗料雖然具有抗菌性能, 如以納米銀作為殺菌成分, 但抗菌時間短, 易發生 氧化而失, 且很容易染灰塵, 易吸水變質, 硬度低容易損壞, 易於脫落, 且環保性能較 差。 傳統殺菌劑中通常具有有毒物質, 塗覆後會產生甲醛這種致癌物質。
為了克服現有技術中存在的不足, 本發明公開了一種抗菌環保薄膜及其製備方法,
一種抗菌環保膜, 所述抗菌環保膜由內及外依次是PET層、抗菌層、PE層、殺菌 塗層。
作為對本發明的進一步改進, 所述抗菌層的厚度不小於PET層與PE層的厚度之和, 所述殺菌塗層的厚度不小於抗菌層的厚度, 通過對PET層、抗菌層、PE層、殺菌塗層 疊覆順序及各層厚度關係的設計, 進一步保證抗菌環保薄膜的抗菌性能。
作為一種優選實施方式, 所述抗菌層所用的塗料是由如下重量份的原料配製而成 的:
較佳地, 所述乳化劑優選為三苯乙基酚聚氧乙烯醚, 所述引發劑優選為硫酸鉀。
所述的聚乳酸具有良好的機械性質和物理性質。 聚乳酸適用於吹塑、熱塑等各種 加工方法, 應用十分廣泛,
所述的殼聚糖來自於甲殼素, 它是一種植物抗毒素, 具有天然抗菌性, 可抑制多種 食品表面的真菌、細菌。
所述的丙烯醯氯, 不僅增強了抗菌層的耐熱性, 同時丙烯醯氯可以和殼聚糖進行交 聯作用, 增強殼聚糖的殺菌作用。
所述的醋酸可以很好的溶解殼聚糖將殼聚糖溶解到聚合物中, 優選濃度為 0.1mol/L。
所述的丁香酚是丁香油的主要成分, 主要功效就是抗菌殺毒。
所述的聚乙烯醇可以使殼聚糖和甲基丁香酚在聚乳酸中的接枝效率提高,
所述的三氟丙基甲基二氯矽烷提高了抗菌層的耐熱性。
作為對本發明的進一步改進, 所述抗菌劑層所用的塗料是通過如下方法製備而成 的:
(1)預乳液製備
將相應重量份的聚乳酸、丙烯酸羥丙酯、乳化劑、引發劑、三氟丙基甲基二氯矽烷、 乙烯基三異丙氧基矽烷、聚乙烯醇與1/2-3/4重量份的去離子水混合, 預乳化得到預乳 液;
(2)乳液聚合
將相應重量份的羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、醋酸(0.1M)、丁香酚及剩餘的去離 子水加入到反應器中, 將反應器中的物料在300-400r/min條件下攪拌升溫至75-85℃, 再將上述步驟(1)制得的預乳液滴加到所述反應器中,
作為一種優選實施方式, 所述殺菌塗層所用的塗料是由如下重量份的原料製備而成 的:
較佳地, 所述分散劑為檸檬酸鈉, 所述消泡劑為有機矽高效消泡劑, 由多種改性聚 二甲基矽氧烷與其它高效消泡組分精製而成的高效改性有機矽高效消泡劑, 來自德豐消 泡劑廠。
所述的肉桂醇又名3-苯基丙烯醛, 肉桂醛作為食品防黴劑對人體無毒或低毒, 而對 微生物的生長繁殖能起到較強的抑制作用, 對黃麴黴、黑麯黴、橘青黴、串珠鐮刀菌、 白地黴、酵母等均有強烈的抑菌效果。
所述的納米二氧化鈦對光有催化作用,
所述殺菌塗層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)將相應重量份的乙醇、聚乙二醇、檸檬酸鈉加入到去離子水中, 再加入相應 重量份的肉桂醛、納米二氧化鈦、β-環糊精, 在300-500rpm條件下分散10-30min, 然 後逐滴滴加鈦酸酯偶聯劑, 繼續在300-500rpm條件下反應30min後, 再用球磨機研磨 20-30min, 製成漿料;
(2)向上述步驟(1)所得的漿料中加相應重量份的有機矽樹脂, 在800rpm條件 下繼續分散20-30min後, 加入消泡劑, 繼續分散20-30min後得到抗菌塗層所用的塗料。
與現有技術相比, 本發明製備的薄膜具有更好的殺菌殺毒效果, 且對環境無污染, 耐用性更好好, 使用壽命更長。
具體實施方式
為了使本技術領域人員更好地理解本發明的技術方案, 並使本發明的上述特徵、目 的及優點更加清晰易懂,現結合實施例對本發明做進一步解釋說明,應當指出的是,在 此列出的所有實施例僅僅是說明性的,並不意味著對本發明範圍進行限定。
實施例1
一種抗菌環保膜,所述抗菌環保膜由內及外依次是PET層、抗菌層、PE層、殺菌 塗層,其中,PET層與PE層的厚度均為25μm,殺菌塗層與抗菌層的厚度均為50μm。
所述抗菌層所用的塗料是由如下重量份的原料配製而成的:
所述抗菌劑層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)預乳液製備
將相應重量份的聚乳酸、丙烯酸羥丙酯、乳化劑、引發劑、三氟丙基甲基二氯矽烷、 乙烯基三異丙氧基矽烷、聚乙烯醇與1/2重量份的去離子水混合,預乳化得到預乳液;
(2)乳液聚合
將相應重量份的羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、醋酸(0.1M)、丁香酚及剩餘的去離 子水加入到反應器中,將反應器中的物料在300r/min條件下攪拌升溫至75℃,再將上 述步驟(1)制得的預乳液滴加到所述反應器中,1h滴完,滴完之後保持溫度反應2h, 然後升溫至85℃,繼續保溫反應1h,降至室溫、出料、過濾,得到抗菌層塗料。
所述殺菌塗層所用的塗料是由如下重量份的原料製備而成的:
所述殺菌塗層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)將相應重量份的乙醇、聚乙二醇、檸檬酸鈉加入到去離子水中,再加入相應 重量份的肉桂醛、納米二氧化鈦、β-環糊精,在500rpm條件下分散10min,然後逐滴滴 加鈦酸酯偶聯劑,繼續在500rpm條件下反應30min後,再用球磨機研磨20min,製成 漿料;
(2)向上述步驟(1)所得的漿料中加相應重量份的有機矽樹脂,在800rpm條件 下繼續分散20min後,加入消泡劑,繼續分散30min後得到抗菌塗層所用的塗料。
實施例2
一種抗菌環保膜,所述抗菌環保膜由內及外依次是PET層、抗菌層、PE層、殺菌 塗層,其中,PET層的厚度為22μm,抗菌層厚度為50μm,PE層厚度為25μm、殺菌塗 層厚度為53μm。
所述抗菌層所用的塗料是由如下重量份的原料配製而成的:
所述抗菌劑層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)預乳液製備
將相應重量份的聚乳酸、丙烯酸羥丙酯、乳化劑、引發劑、三氟丙基甲基二氯矽烷、 乙烯基三異丙氧基矽烷、聚乙烯醇與3/4重量份的去離子水混合,預乳化得到預乳液;
(2)乳液聚合
將相應重量份的羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、醋酸(0.1M)、丁香酚及剩餘的去離 子水加入到反應器中,將反應器中的物料在400r/min條件下攪拌升溫至85℃,再將上 述步驟(1)制得的預乳液滴加到所述反應器中,2h滴完,滴完之後保持溫度反應1h, 然後升溫至90℃,繼續保溫反應1h,降至室溫、出料、過濾,得到抗菌層塗料。
所述殺菌塗層所用的塗料是由如下重量份的原料製備而成的:
所述殺菌塗層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)將相應重量份的乙醇、聚乙二醇、檸檬酸鈉加入到去離子水中,再加入相應 重量份的肉桂醛、納米二氧化鈦、β-環糊精,在300rpm條件下分散30min,然後逐滴滴 加鈦酸酯偶聯劑,繼續在300rpm條件下反應30min後,再用球磨機研磨30min,製成 漿料;
(2)向上述步驟(1)所得的漿料中加相應重量份的有機矽樹脂,在800rpm條件 下繼續分散30min後,加入消泡劑,繼續分散20min後得到抗菌塗層所用的塗料。
實施例3
一種抗菌環保膜,所述抗菌環保膜由內及外依次是PET層、抗菌層、PE層、殺菌 塗層,其中,PET層的厚度為30μm,抗菌層厚度為55μm,PE層厚度為24μm、殺菌塗 層厚度為60μm。。
所述抗菌層所用的塗料是由如下重量份的原料配製而成的:
所述抗菌劑層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)預乳液製備
將相應重量份的聚乳酸、丙烯酸羥丙酯、乳化劑、引發劑、三氟丙基甲基二氯矽烷、 乙烯基三異丙氧基矽烷、聚乙烯醇與3/5重量份的去離子水混合,預乳化得到預乳液;
(2)乳液聚合
將相應重量份的羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、醋酸(0.1M)、丁香酚及剩餘的去離 子水加入到反應器中,將反應器中的物料在350r/min條件下攪拌升溫至80℃,再將上 述步驟(1)制得的預乳液滴加到所述反應器中,1.5h滴完,滴完之後保持溫度反應1.5h, 然後升溫至87℃,繼續保溫反應1h,降至室溫、出料、過濾,得到抗菌層塗料。
所述殺菌塗層所用的塗料是由如下重量份的原料製備而成的:
所述殺菌塗層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)將相應重量份的乙醇、聚乙二醇、檸檬酸鈉加入到去離子水中,再加入相應 重量份的肉桂醛、納米二氧化鈦、β-環糊精,在400rpm條件下分散20min,然後逐滴滴 加鈦酸酯偶聯劑,繼續在400rpm條件下反應30min後,再用球磨機研磨25min,製成 漿料;
(2)向上述步驟(1)所得的漿料中加相應重量份的有機矽樹脂,在800rpm條件 下繼續分散23min後,加入消泡劑,繼續分散26min後得到抗菌塗層所用的塗料。
所獲得的樣品依據JIS Z2801:2000標準進行抗菌檢測,其金黃色葡萄球菌抗菌率 為99.9%。
並使本發明的上述特徵、目 的及優點更加清晰易懂,現結合實施例對本發明做進一步解釋說明,應當指出的是,在 此列出的所有實施例僅僅是說明性的,並不意味著對本發明範圍進行限定。實施例1
一種抗菌環保膜,所述抗菌環保膜由內及外依次是PET層、抗菌層、PE層、殺菌 塗層,其中,PET層與PE層的厚度均為25μm,殺菌塗層與抗菌層的厚度均為50μm。
所述抗菌層所用的塗料是由如下重量份的原料配製而成的:
所述抗菌劑層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)預乳液製備
將相應重量份的聚乳酸、丙烯酸羥丙酯、乳化劑、引發劑、三氟丙基甲基二氯矽烷、 乙烯基三異丙氧基矽烷、聚乙烯醇與1/2重量份的去離子水混合,預乳化得到預乳液;
(2)乳液聚合
將相應重量份的羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、醋酸(0.1M)、丁香酚及剩餘的去離 子水加入到反應器中,將反應器中的物料在300r/min條件下攪拌升溫至75℃,再將上 述步驟(1)制得的預乳液滴加到所述反應器中,1h滴完,滴完之後保持溫度反應2h, 然後升溫至85℃,繼續保溫反應1h,降至室溫、出料、過濾,得到抗菌層塗料。
所述殺菌塗層所用的塗料是由如下重量份的原料製備而成的:
所述殺菌塗層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)將相應重量份的乙醇、聚乙二醇、檸檬酸鈉加入到去離子水中,再加入相應 重量份的肉桂醛、納米二氧化鈦、β-環糊精,在500rpm條件下分散10min,然後逐滴滴 加鈦酸酯偶聯劑,繼續在500rpm條件下反應30min後,再用球磨機研磨20min,製成 漿料;
(2)向上述步驟(1)所得的漿料中加相應重量份的有機矽樹脂,在800rpm條件 下繼續分散20min後,加入消泡劑,繼續分散30min後得到抗菌塗層所用的塗料。
實施例2
一種抗菌環保膜,所述抗菌環保膜由內及外依次是PET層、抗菌層、PE層、殺菌 塗層,其中,PET層的厚度為22μm,抗菌層厚度為50μm,PE層厚度為25μm、殺菌塗 層厚度為53μm。
所述抗菌層所用的塗料是由如下重量份的原料配製而成的:
所述抗菌劑層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)預乳液製備
將相應重量份的聚乳酸、丙烯酸羥丙酯、乳化劑、引發劑、三氟丙基甲基二氯矽烷、 乙烯基三異丙氧基矽烷、聚乙烯醇與3/4重量份的去離子水混合,預乳化得到預乳液;
(2)乳液聚合
將相應重量份的羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、醋酸(0.1M)、丁香酚及剩餘的去離 子水加入到反應器中,將反應器中的物料在400r/min條件下攪拌升溫至85℃,再將上 述步驟(1)制得的預乳液滴加到所述反應器中,2h滴完,滴完之後保持溫度反應1h, 然後升溫至90℃,繼續保溫反應1h,降至室溫、出料、過濾,得到抗菌層塗料。
所述殺菌塗層所用的塗料是由如下重量份的原料製備而成的:
所述殺菌塗層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)將相應重量份的乙醇、聚乙二醇、檸檬酸鈉加入到去離子水中,再加入相應 重量份的肉桂醛、納米二氧化鈦、β-環糊精,在300rpm條件下分散30min,然後逐滴滴 加鈦酸酯偶聯劑,繼續在300rpm條件下反應30min後,再用球磨機研磨30min,製成 漿料;
(2)向上述步驟(1)所得的漿料中加相應重量份的有機矽樹脂,在800rpm條件 下繼續分散30min後,加入消泡劑,繼續分散20min後得到抗菌塗層所用的塗料。
實施例3
一種抗菌環保膜,所述抗菌環保膜由內及外依次是PET層、抗菌層、PE層、殺菌 塗層,其中,PET層的厚度為30μm,抗菌層厚度為55μm,PE層厚度為24μm、殺菌塗 層厚度為60μm。。
所述抗菌層所用的塗料是由如下重量份的原料配製而成的:
所述抗菌劑層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)預乳液製備
將相應重量份的聚乳酸、丙烯酸羥丙酯、乳化劑、引發劑、三氟丙基甲基二氯矽烷、 乙烯基三異丙氧基矽烷、聚乙烯醇與3/5重量份的去離子水混合,預乳化得到預乳液;
(2)乳液聚合
將相應重量份的羥丙基甲基纖維素、殼聚糖、醋酸(0.1M)、丁香酚及剩餘的去離 子水加入到反應器中,將反應器中的物料在350r/min條件下攪拌升溫至80℃,再將上 述步驟(1)制得的預乳液滴加到所述反應器中,1.5h滴完,滴完之後保持溫度反應1.5h, 然後升溫至87℃,繼續保溫反應1h,降至室溫、出料、過濾,得到抗菌層塗料。
所述殺菌塗層所用的塗料是由如下重量份的原料製備而成的:
所述殺菌塗層所用的塗料是通過如下方法製備而成的:
(1)將相應重量份的乙醇、聚乙二醇、檸檬酸鈉加入到去離子水中,再加入相應 重量份的肉桂醛、納米二氧化鈦、β-環糊精,在400rpm條件下分散20min,然後逐滴滴 加鈦酸酯偶聯劑,繼續在400rpm條件下反應30min後,再用球磨機研磨25min,製成 漿料;
(2)向上述步驟(1)所得的漿料中加相應重量份的有機矽樹脂,在800rpm條件 下繼續分散23min後,加入消泡劑,繼續分散26min後得到抗菌塗層所用的塗料。
所獲得的樣品依據JIS Z2801:2000標準進行抗菌檢測,其金黃色葡萄球菌抗菌率 為99.9%。