[发明专利]一种全生物可降解的双层抑菌复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种全生物可降解的双层抑菌复合膜及其制备方法，所述全生物可降解的双层抑菌复合膜包括内膜层和外膜层、以及设于所述内膜层和所述外膜层之间的粘合层，所述内膜层的组成材料包括海藻酸钠、甘油和抑菌剂，所述外膜层的组成材料包括PLA和PBAT，所述粘合层由淀粉胶黏剂形成。本发明提供的全生物可降解的双层抑菌复合膜具有良好的阻隔性能和机械性能，韧性好，且具有良好的抑菌性，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有明显的抑菌效果，从而使得PLA/PBAT复合膜可以在食品包装领域上应用，例如用作食品保鲜膜。

技术领域

本发明涉及PLA复合膜技术领域，具体涉及一种全生物可降解的双层抑菌复合膜及其制备方法。

背景技术

生物可降解材料包括生物来源可降解高分子材料和人工合成降解高分子材料，目前最常见的生物来源可降解高分子材料有淀粉、蛋白质、壳聚糖、聚羟基脂肪酸酯(PHA)和聚羟基丁酸酯(PHB)，以该类材料为原料制成的高分子材料其机械强度和韧性较差，如淀粉基降解塑料脆性较大易破裂，在食品包装过程中会造成破损。人工合成降解高分子材料主要包括聚乳酸 (PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)、聚己内酯(PCL)。其中，聚乳酸(PLA)是以乳酸为主要原料聚合得到的可完全生物降解的聚合物材料，原料来源充分、可再生、生产过程污染小，是一种理想的绿色高分子材料。PLA作为包装材料具有良好的透明性、机械性能，无毒、无刺激性，易加工成型及良好的生物相容性等，是迄今国内外市场上开发最为成功的一类生物可降解包装材料。聚乳酸(PLA)制备的可完全生物降解的膜具有良好的透明性、机械性能，无毒、无刺激性，并且易加工及具有良好的生物相容性，但作为食品保鲜材料，例如食品保鲜膜时，PLA 阻隔性差、断裂伸长率较低，且不具有抑菌性。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种全生物可降解的双层抑菌复合膜及其制备方法，旨在提供一种阻隔性好、韧性好且具有抑菌性的PLA复合膜。

为实现上述目的，本发明提出一种全生物可降解的双层抑菌复合膜，所述全生物可降解的双层抑菌复合膜包括内膜层和外膜层、以及设于所述内膜层和所述外膜层之间的粘合层，所述内膜层的组成材料包括海藻酸钠、甘油和抑菌剂，所述外膜层的组成材料包括PLA和PBAT，所述粘合层由淀粉胶黏剂形成。

可选地，所述淀粉胶黏剂通过以下步骤制得：

将淀粉与水混合，然后加入氢氧化钠水溶液并于65～75℃下搅拌20～40min 进行胶化，再将胶化物与冷水混合，搅拌均匀得到第一溶液；

将焦锑酸钾溶于水中，然后于33～37℃的水中与硼砂和淀粉混合，形成第二溶液；

在搅拌作用下，将所述第一溶液加入到所述第二溶液中，混合搅拌得到淀粉胶黏剂。

可选地，将淀粉与水混合，然后加入氢氧化钠水溶液并于65～75℃下搅拌 20～40min进行胶化，再将胶化物与冷水混合，搅拌均匀得到第一溶液的步骤，包括：

将25g淀粉与70mL水混合，然后加入氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钠水溶液由9g氢氧化钠溶于15g水中获得，然后于65～75℃下搅拌20～40min进行胶化，得胶化物；

将所述胶化物与150mL冷水混合，搅拌均匀得到第一溶液。

可选地，将焦锑酸钾溶于水中，然后于33～37℃的水中与硼砂和淀粉混合，形成第二溶液的步骤，包括：

将0.5g焦锑酸钾溶于25g水中，然后将得到的溶液加入到500mL、温度为33～37℃的水中，同时加入3g硼砂和250g淀粉，混合搅拌得到第二溶液。

可选地，所述淀粉为玉米淀粉。

可选地，所述外膜层中，所述PLA和所述PBAT的质量比为7:50～100；和/或，