一种食品用抗菌塑料瓶胚及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料的技术领域，提供了一种食品用抗菌塑料瓶胚及其制备方法。该塑料瓶胚至少包括以下组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒，树枝状季铵盐高分子抗菌剂，巯基醋酸异辛酯，碳酸盐以及其他添加剂组分；所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒在外层注塑模具中加入；所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒配合所述树枝状季铵盐高分子抗菌剂在内层注塑模具中加入。依据本申请做制备的瓶胚兼备低成本与高效抗菌性的特点，且利用该瓶胚制备的瓶制品外瓶身具有一定的抗菌性，瓶内部具有高效抗菌性。瓶内部具有高效抗菌性。

【技术实现步骤摘要】
一种食品用抗菌塑料瓶胚及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种食品用抗菌塑料瓶胚及其制备方法。

技术介绍

[0002]坚守食品药品的安全，就是坚守人类健康的窗户。在食品药品通过质检流入市场前，其主要是通过对应容器进行保存和运输。容器内的食品药品是否能保持出厂时的安全无菌，一个重要的影响因素就是需要一种安全抗菌的容器。
[0003]针对于塑料瓶，通过会在塑料型材成型的材料组分中加入抗菌剂来制备具有抗菌性的塑料瓶。
[0004]目前，应用广泛的抗菌剂主要分为无机抗菌材料、有机抗菌材料、天然抗菌材料、高分子抗菌材料等。
[0005]其中、包括纳米级的银系无机体系抗菌材料应用最广泛，银离子抗菌剂安全性高、耐热性好、无挥发，但是银离子或金属离子的累积和迁移也会造成的一定的生活和安全问题。银富集到较高浓度时对人体和哺乳动物有较大危害，可能会随呼吸进入线粒体、胚胎以及肝脏和循环系统等。并且银离子过量会使得制品的外观颜色难以调整。
[0006]有机抗菌材料主要是包括咪唑类、吡啶类、异噻唑啉酮类、苯酚类、季铵盐类、苯酚类、酰基苯胺类、双呱类、香草醛或乙基香草醛类等化合物。但是它们对应的分解产物的安全性问题也是需要考量的。
[0007]天然抗菌材料主要就是一些植物的提取物，也包括有壳聚糖及其衍生物等。但是他们的应用效率不高，由于自身性质特点导致的制备工艺受限。
[0008]高分子抗菌材料主要是包括有聚吡唑、聚六亚甲基盐酸胍、聚苯乙烯己内酰脲、多价盐类高分子抗菌剂等，它们的综合性质更加稳定。
[0009]在实际应用中，需要结合各种抗菌剂及其制备工艺的成本和效果多方面考量。在本申请中，结合抗菌剂的成本，其附着的制备工艺，以及材料的最终抗菌效果，综合考虑需要选择复合型的抗菌剂。

技术实现思路

[0010]为了解决上述
技术介绍
中存在的问题，本申请旨在制备一种食品用抗菌塑料瓶胚及其制备方法。该瓶胚主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为主体材料，壳聚糖改性的聚丙烯纤维为抗菌母粒，树枝状季铵盐高分子抗菌剂，巯基醋酸异辛酯，碳酸盐以及其他组分共同组成。该瓶坯具有优异的抗菌性，以及良好的综合力学性能与加工成型性。
[0011]本申请的目的之一在于，选用PET为主体材料，其与由壳聚糖改性后的聚丙烯纤维混合，PET与PP两者均为食品级塑料材料，且壳聚糖还可以生物友好型材料，进一步增强了食品级材料的生物相容性。且使用壳聚糖改性PP抗菌料，一来可以使得瓶坯料及衍生制品在材料上具有一定的抗菌性，再者PP可以使PET对水分的敏感性降低，以改进PET的热塑时的成型工艺。
[0012]本申请的另一目的在于，选用壳聚糖改性的聚丙烯纤维为抗菌母粒，树枝状季铵盐高分子抗菌剂两种抗菌剂，调整两者的用量及使用方法可以制备出兼备成本与高效抗菌性的瓶胚。在使用两种抗菌剂时，并非一锅混入两种抗菌剂，而是在瓶胚注塑成型的过程中通过模具进行放开放料。使用双层模具制备双层瓶胚，在瓶胚的主材中混入壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒放置在外层注塑模具中；在第一道注塑的主材中混合树枝状季铵盐高分子抗菌剂放置在内层注塑模具中，通过双层模具同时注塑形成本申请所需的双层瓶胚。
[0013]因而，壳聚糖改性的聚丙烯纤维为抗菌母粒的含量至少是树枝状季铵盐高分子抗菌剂2.5倍，且该瓶胚是以双层注塑形式注塑成型。依照上述制备所得的瓶胚具备高效抗菌性，且在利用该瓶胚所制备的瓶制品的瓶身具有一定的抗菌性，该瓶制品盛装物品的瓶内侧具有更加稳定高效的抗菌性。
[0014]本申请的另一目的还在于，加入巯基醋酸异辛酯，作为注塑时的热稳定剂，能够使得PET瓶胚具有较好的相容性和加工适应性，使得PET塑料瓶材料不易因受热分解。
[0015]本申请的另一目的还在于，加入碳酸盐作为成核剂。这是由于PET较慢的结晶速率和过长的成型周期，在其中加入成核剂和结晶促进剂，提高其结晶速率,降低模具温度，改善PET的加工成型。
[0016]在本申请的第一方面中，提供了一种食品用抗菌塑料瓶胚，该瓶胚包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒，树枝状季铵盐高分子抗菌剂，巯基醋酸异辛酯，碳酸盐以及其他添加剂组分；
[0017]所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒在外层注塑流程中加入；所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒配合所述树枝状季铵盐高分子抗菌剂在内层注塑流程中加入。
[0018]树枝状季铵盐高分子抗菌剂的其具有高效、低毒、热稳定性好，不易受pH值变化的影响、使用方便等特点。其主要是阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用，吸附带负电的细菌体，聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡。在本申请中通过双层复合注塑工艺制备瓶胚，实际上是通过工艺来区别抗菌剂在瓶胚中的分布，以达到在瓶内部有效抗菌的效果。
[0019]并且，结合壳聚糖的天然抗菌剂的复合，可以使得瓶胚具有较低的抗菌副作用，且壳聚糖改性的PP抗菌剂能够适当平衡树枝状季铵盐高分子抗菌剂的成本。
[0020]在申请中，在组分中加入十二烷基三甲基氯化铵，十二烷基三甲基氯化铵利用表面活性剂的特性，吸附空气中的水分，使自身产生极化，在材料的表面形成极薄的导电层，构成静电泄露通道，使得PET塑料瓶表面不易累计静电，从而减少了PET塑料瓶在运输和使用中的安全隐患。
[0021]进一步的，所述塑料瓶胚组分重量比为：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)95
‑
98份，壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒5
‑
6份，树枝状季铵盐高分子抗菌剂1.8
‑
2份，巯基醋酸异辛酯0.3
‑
0.4份，碳酸盐0.1
‑
0.15份以及其他添加剂组分0.4
‑
0.6份。
[0022]进一步的，所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒的重量份数为所述树枝状季铵盐高分子抗菌剂的2.5
‑
3倍。
[0023]进一步的，所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒中的壳聚糖含量为15％
‑
18％。该PP抗菌母粒由厂家根据瓶胚的功能需求进行定制而成。
[0024]进一步的，所述其他组分还可以包括：抗氧化剂，食用色素，润滑剂。
[0025]进一步的，所述抗菌所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒在外层塑流程中加入，随所述聚对苯二甲酸乙二醇酯主材一同加入；所述树枝状季铵盐高分子抗菌剂在内层注塑流程中，依据所述第一注塑流程的组分基础上叠加；其中，外层注塑厚度与外层注塑厚度的比例为(1.8
‑
2):0.5。
[0026]使用双层复合注塑机，将两种相似原料的混合(仅改变了抗菌剂的含量及种类)配料、熔融后输送到相应的内外输料流道中，通过双层模具注塑成型。
[0027]在本申请的第二方面中，提供了一种食品用抗菌塑料瓶胚的制备方法，该方法包括一下步骤：
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食品用抗菌塑料瓶胚，其特征在于，所述塑料瓶胚至少包括以下组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒，树枝状季铵盐高分子抗菌剂，巯基醋酸异辛酯，碳酸盐以及其他添加剂组分；所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒在外层注塑模具中加入；所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒配合所述树枝状季铵盐高分子抗菌剂在内层注塑模具中加入。2.根据权利要求1所述的一种食品用抗菌塑料瓶胚，其特征在于，所述塑料瓶胚组分重量比为：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)95
‑
98份，壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒5
‑
6份，树枝状季铵盐高分子抗菌剂1.8
‑
2份，巯基醋酸异辛酯0.3
‑
0.4份，碳酸盐0.1
‑
0.15份以及其他添加剂组分0.4
‑
0.6份。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的一种食品用抗菌塑料瓶胚，其特征在于，所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒的重量份数为所述树枝状季铵盐高分子抗菌剂的2.5
‑
3倍。4.根据权利要求1
‑
2任一项所述的一种食品用抗菌塑料瓶胚，其特征在于，所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒中的壳聚糖含量为15％
‑
18％。5.根据权利要求1所述的一种食品用抗菌塑料瓶胚，其特征在于，所述其他组分还可以包括：抗氧化剂，食用色素，润滑剂。6.根据权利要求1所述的一种食品用抗菌塑料瓶胚，其特征在于，所述抗菌所述壳聚糖改性的聚丙烯纤维抗菌母粒在外层塑流程中加入，随所述聚对苯二甲酸乙二醇酯主材一...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓琪，
申请(专利权)人：万卓武汉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：