[发明专利]四元共混可降解插层抗菌高透保鲜膜及制备方法

权利要求书

1.一种四元共混可降解插层抗菌高透保鲜膜的制备方法，其特征在于：步骤如下：

（1）PLA/PBAT/PCL/PVA四元共混体系制备：首先以二甲基亚砜为溶剂，加入PVA配制成质量分数为5%-10%的溶液，之后水浴保持120~145℃，依次加入水浴后溶液总质量8%~10%的成膜基材PLA、PBAT、PCL，PLA：PBAT：PCL的质量比为30~40：60~70：2~5，搅拌均匀，完全溶解后降温，于80℃真空干燥至恒重，并粉碎，得到四元共混可降解保鲜膜基材；

（2）缓释纳米插层抗菌助剂的制备：首先将纳米TiO₂进行物理超声协同化学偶联改性；再以蒙脱石为缓释载体，表面负载改性纳米TiO₂、中间插层负载Ag⁺，制备 三明治 结构的插层双抗菌助剂，即得缓释纳米插层抗菌助剂；具体制备步骤如下：

① 纳米TiO₂偶联改性：将纳米TiO₂加入到异丙醇中，磁力搅拌均匀，再超声分散10~20min；接着称取纳米TiO₂质量5%~12%的钛酸酯偶联剂溶于异丙醇、水中，其中钛酸酯偶联剂：异丙醇：水的质量比为20~30：60~70：8~10，并以质量分数5.0%的醋酸溶液调节pH至3.8~5.5，超声分散10~20 min；之后将分散好的钛酸酯偶联剂与纳米TiO₂溶液混合，保持温度70~85℃，800 rpm下磁力搅拌20~30 min后旋转蒸发除去溶剂；最后于80℃真空干燥至恒重，并粉碎得到改性纳米TiO₂；

② 改性纳米TiO₂/蒙脱石的制备：首先将纳基蒙脱石加入到去离子水中，电动磁力搅拌1~2 h，配制成质量分数1%~3%的悬浊液；之后保持水浴温度40~50℃，将改性纳米TiO₂加入到悬浊液中，其中改性纳米TiO₂：蒙脱石的质量比为0.4~0.8：1，继续磁力搅拌2~3 h后陈化离心，沉淀干燥至恒重，并粉碎，得到改性TiO₂/蒙脱石；

③ 三明治 双抗菌插层助剂的制备：称取上述改性纳米TiO₂/蒙脱石，并以改性纳米TiO₂/蒙脱石 质量：浓度0.1 M的AgNO₃ 体积：去离子水 体积 为1：5~15：15~30的比例混合，保持水浴温度40~50℃磁力搅拌4~6 h，并通过微波辐射加强抗菌效果，其中微波功率为100~200W、辐射时间2~5 min；最后经离心、干燥、粉碎得到 三明治 双抗菌插层助剂，即为缓释纳米插层抗菌助剂；

（3）透气助剂与降解促进助剂的制备：透气助剂由纳米超细碳酸钙与纳米SiO₂混合组成，碳酸钙：纳米SiO₂的质量比为2~5：1，粒径均为20~100 nm，将二者混合均匀后，即得透气助剂；

透气助剂中均匀添加PLA光降解促进剂，光降解促进剂由硬脂酸锰：氯化铁以质量比1：2~5混合而成，光降解促进剂的添加比例为透气助剂质量的20%~50%，混合均匀后，即得降解促进助剂；

（4）基材与助剂熔融共混造粒：按四元共混可降解保鲜膜基材100份、缓释纳米插层抗菌助剂1~2份、透气助剂2~5份、降解促进助剂1~2.5份的质量配比进行混合造粒:

首先将基材先用丙酮或乙醇溶剂润湿，接着分别按比例加入缓释纳米插层抗菌助剂、透气助剂与降解促进助剂，先以50~100 rpm低速搅拌1~2 min、再以100~200 rpm高速搅拌3~4 min，得到助剂均匀吸附在基材上的混合物料；之后经双螺杆挤出机熔融共混重复造粒2次提高母粒均匀性，温度设定1区-6区分别为160℃、165℃、165℃、165℃、165℃、160℃，螺杆转速150 r/min；制得母粒于80℃下抽真空干燥3~6 h，待用；

（5）吹膜机吹塑制膜：吹膜机温度设定1区-4区分别为140℃、155℃、155℃、140℃，螺杆转速为18~20 r/min，经吹膜机制得厚度为0.038±0.005 mm的薄膜，即得四元共混可降解插层抗菌高透保鲜膜；

所述四元共混可降解插层抗菌高透保鲜膜的原料组分及重量份数为：

四元共混可降解保鲜膜基材100份、缓释纳米插层抗菌助剂1~2份、透气助剂2~5份、降解促进助剂1~2.5份。