一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料及其制备方法。所述的制备方法包括以下步骤：对甲壳素进行酸水解得到甲壳素晶棒。再将聚乳酸溶液与甲壳素晶棒溶液中充分搅拌混合均匀；将混合物转移到匀浆机中，高速乳化然后倒入聚四氟乙烯模具中，迅速置于液氮环境中降温、成型，冷冻干燥除去CHCl3；将得到的复合材料用过量乙醇反复浸洗，以除去其中的表面活性剂；将产物再行冷冻干燥，即得甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料。本发明专利技术的制备方法制备工艺简单，易于操作，所得产物具有良好的抗菌性和力学性能，能适用于包装领域；同时所生产的材料容易降解，对环境没有污染，耐久性良好，充分符合环保可持续发展的理念。

Antibacterial chitin crystal rod base polylactic acid composite packaging material and preparation method thereof

The present invention discloses a kind of Antibacterial Chitosan chitin based polylactic acid composite packaging material and its preparation method. The preparation method comprises the following steps: the chitin is obtained by acid hydrolysis. The polylactic acid solution and chitin crystal solution mixed evenly; the mixture is transferred to homogenate machine, high speed emulsification and then pour the polytetrafluoroethylene mould, rapid cooling, liquid nitrogen environment forming, freezing and drying to remove CHCl3; will get composite material with excessive ethanol immersion, to remove the surface activity the agent will then freeze drying product; namely, polylactic acid composite packaging materials chitin crystal base. The preparation method of the invention has the advantages of simple preparation process, easy to operate, the product has good mechanical and antibacterial properties, can be applied to packaging field; also produced material easy degradation, no pollution to the environment, good durability, fully meet the environmental protection concept of sustainable development.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于包装功能材料
，具体涉及一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料及其制备方法。
技术介绍
目前常用生物降解塑料有聚乳酸、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚轻基烷酸酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯醇、二氧化碳共聚物及淀粉与上述聚合物的共混物等。特别是聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二醇酯，既有较好的延展性和断裂伸长率等物理机械性能，又具有优良的生物降解性，是绿色生态材料也是解决环境污染的重要途径之一，特别是替代那些难以回收的一次性塑料废弃物将从根本收的一次性塑料废弃物将从根本上解决塑料废弃物对生态环境威胁。日常生活环境中，细菌等致病性微生物无处不在，威胁着人类的健康，甚至导致死亡。抗菌材料的研制与应用，可有效地降低或避免细菌的交叉传染和疾病的传播。抗菌包装是活性包装中最重要的一种，通过使用具有杀菌作用的包装材料，抑制贮藏过程中物品微生物的生长并避免其二次感染，从而延长物品的保质期。因此抗菌包装对确保物品安全以及延长物品货架期具有更为突出的作用，使抗菌包装技术广泛应用于食品和化妆品的包装以及医疗器材的包装。可降解抗菌性塑料既能减少对环境污染，又能达到抗菌效果，是包装材料发展趋势。
技术实现思路
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料的制备方法，包括以下制备步骤：(1)将一定量甲壳素加入一定量的盐酸溶液中，并在45-55℃下搅拌2-3h，然后过滤，保留滤液，再对滤液离心、重复洗涤，除掉上层液，保留沉淀对沉淀均质化处理后，将所得产物在冰浴条件下超声分散，用水透析至中性，最后将产物冷冻干燥得到甲壳素晶棒；(2)称取一定量的甲壳素晶棒溶于醋酸溶液中，配成浓度为30-40g/L的甲壳素晶棒溶液，再加入表面活性剂Tween80；称取一定量的聚乳酸溶于三氯甲烷中，配成浓度为40-50g/L的聚乳酸溶液；在搅拌的状态下，将聚乳酸溶液按一定的体积比滴加到甲壳素晶棒溶液中，20-25℃下充分搅拌混合均匀；将混合物转移到匀浆机中乳化，然后倒入聚四氟乙烯模具中，置于液氮环境中降温、成型，冷冻干燥除去CHCl3；将得到的复合材料用过量乙醇反复浸洗，以除去其中的表面活性剂Tween80；最后，将产物再行冷冻干燥，即得甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料。优选的，步骤(1)中所述的甲壳素与盐酸溶液中溶质的质量比为1:(2-5)。优选的，步骤(1)中所述的均质化处理是指用均质机在4000-6000r/min的转速下处理30-50min。优选的，步骤(1)中所述超声分散的时间为5-10min，使用蒸馏水进行透析。优选的，步骤(2)中所述的表面活性剂添加到甲壳素晶棒溶液中使表面活性剂浓度为2-5mL/L。优选的，步骤(2)中所述的聚乳酸溶液与甲壳素晶棒溶液的体积比为(2-4):1。优选的，步骤(2)中所述醋酸溶液为体积分数为2％的稀醋酸水溶液。优选的，步骤(2)中所述乳化是指于10000r/min高速乳化3min。本专利技术提供了一种通过上述方法制备得到的抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：本专利技术属于绿色包装材料，所生产的材料容易降解，对环境没有污染，充分体现了环保可持续发展的理念。通过添加甲壳素晶棒来增强了抗菌性，这对于食品包装行业具有很好的促进作用；同时相对于纳米级的甲壳素，甲壳素晶棒的分子量较大，对于材料的强度影响较小，可以做到满足包装材料的要求。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1将聚乳酸溶液在匀浆机中，于10000r/min高速乳化3min，然后倒入聚四氟乙烯模具中，迅速置于液氮环境中降温、成型，冷冻干燥除去CHCl3。最后，将产物再行冷冻干燥，即得聚乳酸包装材料。上述制备的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料的抗菌性如下表1所示。实施例2称取6g甲壳素加入120mL浓度为4mol/L的盐酸溶液中，并在55℃下搅拌2h，然后过滤，保留滤液，再对滤液离心、重复洗涤，除掉上层液，保留沉淀对沉淀均质化处理后，将所得产物在冰浴条件下超声分散5min，用蒸馏水透析至中性，最后将产物冷冻干燥得到甲壳素晶棒。称取4g的甲壳素晶棒溶于100mL的体积分数为2％的稀醋酸水溶液中，配成浓度为30g/L的甲壳素晶棒溶液。再向上述溶液中加入表面活性剂Tween80使其浓度为3mL/L。称取4g聚乳酸溶于100mL三氯甲烷中，配成浓度为40g/L的聚乳酸溶液。在搅拌的状态下，将聚乳酸溶液滴加到甲壳素晶棒溶液中，二者体积比为4：1，24℃下充分搅拌混合均匀。将混合物转移到匀浆机中，于10000r/min高速乳化3min，然后倒入聚四氟乙烯模具中，迅速置于液氮环境中降温、成型，冷冻干燥除去CHCl3。将得到的复合材料用过量乙醇反复浸洗，以除去其中的表面活性剂Tween80。最后，将产物再行冷冻干燥，即得甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料。上述制备的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料的抗菌性如下表1所示。实施例3称取8g甲壳素加入160mL浓度为4mol/L的盐酸溶液中，并在55℃下搅拌2.5h，然后过滤，保留滤液，再对滤液离心、重复洗涤，除掉上层液，保留沉淀对沉淀均质化处理后，将所得产物在冰浴条件下超声分散7min，用蒸馏水透析至中性，最后将产物冷冻干燥得到甲壳素晶棒。称取5g的甲壳素晶棒溶于150mL的体积分数为2％的稀醋酸水溶液中，配成浓度为30g/L的甲壳素晶棒溶液。再向上述溶液中加入表面活性剂Tween80使其浓度为4mL/L的。称取6g聚乳酸溶于150mL三氯甲烷中，配成浓度为40g/L的聚乳酸溶液。在搅拌的状态下，将聚乳酸溶液滴加到甲壳素晶棒溶液中，二者体积比为3：1，24℃下充分搅拌混合均匀。将混合物转移到匀浆机中，于10000r/min高速乳化4min，然后倒入聚四氟乙烯模具中，迅速置于液氮环境中降温、成型，冷冻干燥除去CHCl3。将得到的复合材料用过量乙醇反复浸洗，以除去其中的表面活性剂Tween80。最后，将产物再行冷冻干燥，即得甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料。上述制备的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料的抗菌性如下表1所示。实施例4称取10g甲壳素加入200mL浓度为4mol/L的盐酸溶液中，并在55℃下搅拌3h，然后过滤，保留滤液，再对滤液离心、重复洗涤，除掉上层液，保留沉淀对沉淀均质化处理后，将所得产物在冰浴条件下超声分散10min，用蒸馏水透析至中性，最后将产物冷冻干燥得到甲壳素晶棒。称取6g的甲壳素晶棒溶于240mL的体积分数为2％的稀醋酸水溶液中，配成浓度为40g/L的甲壳素晶棒溶液。再向上述溶液中加入表面活性剂Tween80使其浓度为5mL/L的。称取4g聚乳酸溶于100mL三氯甲烷中，配成浓度为40g/L的聚乳酸溶液。在搅拌的状态下，将聚乳酸溶液滴加到甲壳素晶棒溶液中，二者体积比为2：1，24℃下充分搅拌混合均匀。将混合物转移到匀浆机中，于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)将一定量甲壳素加入一定量的盐酸溶液中，并在45‑55℃下搅拌2‑3h，然后过滤，保留滤液，再对滤液离心、重复洗涤，除掉上层液，保留沉淀对沉淀均质化处理后，将所得产物在冰浴条件下超声分散，用水透析至中性，最后将产物冷冻干燥得到甲壳素晶棒；(2)称取一定量的甲壳素晶棒溶于醋酸溶液中，配成浓度为30‑40g/L的甲壳素晶棒溶液，再加入表面活性剂Tween80；称取一定量的聚乳酸溶于三氯甲烷中，配成浓度为40‑50g/L的聚乳酸溶液；在搅拌的状态下，将聚乳酸溶液滴加到甲壳素晶棒溶液中，20‑25℃下充分搅拌混合均匀；将混合物转移到匀浆机中乳化，然后倒入聚四氟乙烯模具中，置于液氮环境中降温、成型，冷冻干燥除去CHCl3；将得到的复合材料用过量乙醇反复浸洗，最后，将产物再行冷冻干燥，即得甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)将一定量甲壳素加入一定量的盐酸溶液中，并在45-55℃下搅拌2-3h，然后过滤，保留滤液，再对滤液离心、重复洗涤，除掉上层液，保留沉淀对沉淀均质化处理后，将所得产物在冰浴条件下超声分散，用水透析至中性，最后将产物冷冻干燥得到甲壳素晶棒；(2)称取一定量的甲壳素晶棒溶于醋酸溶液中，配成浓度为30-40g/L的甲壳素晶棒溶液，再加入表面活性剂Tween80；称取一定量的聚乳酸溶于三氯甲烷中，配成浓度为40-50g/L的聚乳酸溶液；在搅拌的状态下，将聚乳酸溶液滴加到甲壳素晶棒溶液中，20-25℃下充分搅拌混合均匀；将混合物转移到匀浆机中乳化，然后倒入聚四氟乙烯模具中，置于液氮环境中降温、成型，冷冻干燥除去CHCl3；将得到的复合材料用过量乙醇反复浸洗，最后，将产物再行冷冻干燥，即得甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料。2.根据权利要求1所述的一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的甲壳素与盐酸溶液中溶质的质量比为1:(2-5)。3.根据权利要求1所述的一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓明，杨仁党，张明，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44