[发明专利]一种抗菌塑料袋及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌塑料袋及其制备方法。其制备路线为“磺化‑离子交换‑原位还原”：以聚合物为原材料，通过吹塑法加工制备普通塑料袋，通过磺化反应在塑料袋表面引入磺酸根基团，并通过与银离子、铜离子等进行交换将抗菌成分引入塑料袋表面，进一步通过原位还原反应制备内表面、外表面或者双面单质纳米基抗菌塑料袋。本发明所制备的抗菌塑料袋抗菌成分稳定，抗菌性能优异，可用作食品保鲜袋或者快递包装袋。

技术领域

本发明涉及塑料袋制造领域，尤其涉及一种抗菌塑料袋及其制备方法。

背景技术

塑料袋用途十分广泛，包括但不限于食品保鲜、物流包装等。新冠疫情以来，冷链运输的海鲜、肉类、以及车厘子表面等都曾被报道检测出新冠病毒，对居民健康造成了隐患。研发具有优异抗菌特性的抗菌塑料袋，对于保障居民健康具有重要意义。目前制备抗菌塑料袋大多采用物理共混法制备，即将聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸等成塑料袋材料作为基质，向其中添加抗菌剂，经简单共混后通过吹塑法等制备成塑料袋。但是，该方法制备抗菌塑料袋的一个显著问题就是抗菌剂的抗菌效率问题，即塑料袋内部的抗菌成分因为无法和细菌等微生物直接接触导致无法发挥抗菌活性，从而降低了抗菌剂的使用效率。

发明内容

为了解决现有普通塑料袋无抗菌性能以及常见抗菌塑料袋抗菌效率差的问题，本发明提供了一种抗菌塑料袋及其制备方法。本发明的抗菌塑料袋可根据实际使用需求选择仅内表面抗菌、仅外表面抗菌、双面抗菌，从而提高了抗菌剂的使用效率。

本发明采用的技术方案如下。

本发明提供一种抗菌塑料袋的制备方法，包括以下重量份的原料：聚合物2-10份，磺化剂5-20份，金属离子抗菌剂10-30份。具体步骤如下：

（1）以聚合物为原材料，通过吹塑法加工制备普通塑料袋，将塑料袋内表面、外表面或内外表面与磺化剂充分接触，反应适量时间，取出，清洗表面残留的磺化剂；

（2）将步骤（1）制备的磺化塑料袋内表面或者外表面或者全部和金属离子抗菌剂溶液接触，通过离子交换作用，使金属离子抗菌剂中的金属离子与塑料袋表面中的磺酸根以离子键结合；反应结束后洗涤去除表面残留的抗菌剂溶液；

（3）将塑料袋表面抗菌离子原位还原成单质纳米粒子，制备得到抗菌塑料袋。

上述步骤（1）中，聚合物为聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸（PLA）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）或聚羟基脂肪酸酯（PHA）中的一种或多种，磺化剂为0.1-3.0mol/L氨基磺酸水溶液或浓硫酸，塑料袋和磺化剂的重量比1:5~1:10。

上述步骤（2）中，金属离子抗菌剂溶液为硝酸银溶液、硝酸铜溶液或硝酸锌溶液中的一种或几种，其浓度为0.1-1.0摩尔/升。塑料袋和金属离子抗菌剂溶液的重量比为1:5~1:10。

上述步骤（3）中，原位还原时采用紫外光或可见光条件，或者采用还原剂次磷酸钠或柠檬酸或乙醇等进行还原，还原剂溶液浓度在0.5-2mol/L之间，塑料袋和还原剂溶液的重量比为1:5~1:20。

本发明进一步提供根据上述制备方法制得的抗菌塑料袋。

和现有技术相比，本发明的优势在于：

本发明的抗菌塑料袋可根据实际使用需求选择仅内表面抗菌、仅外表面抗菌、双面抗菌，从而提高了抗菌剂的使用效率。

具体实施方式

实施例1

一种抗菌塑料袋，其制备原料（重量份）包括：聚苯乙烯5份，1.0摩尔/升氨基磺酸水溶液10份，0.1摩尔/升硝酸银溶液30份。其制备方法为：

（1）将5份聚乙烯通过吹塑法制备成普通塑料袋，在制备的塑料袋内装入10份氨基磺酸水溶液中，使得塑料袋内表面和氨基磺酸水溶液充分接触，磺化反应3小时后，取出塑料袋并用超纯水洗涤多次直至将残留在塑料袋表面的氨基磺酸全部洗掉；