【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能型全生物降解材料，具体为一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜及其制备方法。
技术介绍
1、农田土壤中留存大量的不可降解的石化高分子残膜，阻碍土壤毛管水和自然水的渗透，降低土壤通透性，破坏了土壤结构，影响作物扎根生长。因此，使用全生物降解地膜替代传统的塑料膜是从根本上解决“白色污染”的必由之路。
2、淀粉基全生物降解膜由于其优良的自然降解性能和低廉的成本优势成为市场推广度较高的全生物降解地膜类型之一。但由于淀粉类物质是极好的营养品，有利于霉菌、细菌等微生物的繁殖，所以这类淀粉基全生物降解膜在储存或者使用期间，长期暴露在空气和适宜湿度环境下就会被微生物定植污染，严重影响薄膜性能和使用寿命，这极大限制了该类型膜的应用推广。在淀粉膜中负载抗菌剂，通过抗菌剂迁移缓释，实现对淀粉基全生物降解膜表面的抗菌保护是解决上述问题的有效方法。然而，淀粉成膜过程中淀粉分子链在分子内和分子间氢键作用下有序排列，形成结晶区，导致抗菌剂难以均匀分散于淀粉链之间。在成膜后抗菌剂与淀粉分子发生相分离，从膜中析出，严重影响成膜力学性能和阻隔性能，同时也无法实现淀粉抗菌膜长效稳定的抗菌缓释功能。
3、因此，开发一种具有高负载功能的淀粉基可降解抗菌膜，对于淀粉基全生物降解膜进一步推广应用具有重要价值。而如何制备得到一种具有良好成膜性能和长效稳定的淀粉基可降解抗菌膜成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服淀粉基抗菌膜制备技术难题，提供一种具
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜及其制备方法，包括纯支链淀粉10-20份、聚乙烯醇pva 10-20份、塑化剂3-6份、抗菌剂0.1-1份、增强剂0.01-0.5份。
3、更进一步地，所述纯支链淀粉的支链淀粉含量为95%-99%。
4、更进一步地，所述抗菌剂为硼酸，所述塑化剂为甘油，所述增强剂为复配比例为1:0.2-0.5的乙二醛和三氯化铁混合物。
5、一种制备方法，制备一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜，包括以下步骤：s1：将纯支链淀粉分散于水中得到支链淀粉分散溶液，水浴加热糊化15-25min，水浴加热温度在80℃-90℃之间，使支链淀粉壳层结构完全破坏，超支化分子长链完全展开，游离羟基暴露，以实现后续氢键负载和酯化交联反应的发生；
6、s2：在完全糊化的支链淀粉中加入抗菌剂，搅拌反应55-65min，得到负载抗菌剂的支链淀粉溶液；
7、s3：将负载抗菌剂的支链淀粉溶液调节ph为弱酸性，加入增强剂，在85℃-95℃下水浴加热，并快速搅拌交联反应25-35min，得到交联抗菌淀粉溶液；
8、s4：将聚乙烯醇pva加入到水中，在90℃-100℃下水浴搅拌加热，搅拌速度为600-800 rpm，搅拌溶胀后得到聚乙烯醇pva水溶液；
9、s5：将交联抗菌淀粉溶液和pva水溶液混合，加入塑化剂增塑，搅拌，二重交联反应2h；
10、s6：将二重交联反应后的混合均匀的混合液倒入模具，在室温通风橱中失水处理8-12h，使支链淀粉-pva高分子混合交联溶液凝胶化定型；
11、s7：将低水分凝胶样品放置在恒温恒湿箱中，在低湿度高温环境下进行三重交联反应6h后，热风干燥，制备得高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜。
12、更进一步地，所述s1中支链淀粉分散溶液质量分数为5%-10%。
13、更进一步地，所述s3步骤中弱酸性的负载抗菌剂的支链淀粉溶液的ph值为6.0-6.8。
14、更进一步地，所述s5步骤中二重交联的反应温度控制在70℃-80℃。
15、更进一步地，所述s6步骤中失水处理至样品整体水分含量降低至10%-6%；
16、更进一步地，所述s7步骤中三重交联反应温度保持在85-90℃；热风干燥的温度为50℃-65℃。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、该高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜及其制备方法，以纯支链淀粉替代天然淀粉，基于支链淀粉超支化结构特性，使淀粉基膜具备更密集丰富的负载位点，显著提升淀粉基膜对抗菌剂的负载潜力，进而实现淀粉基膜抗菌性能的长效性；
19、同时，通过酯化交联实现抗菌剂和淀粉分子链的紧密负载，有利于抗菌剂的缓释稳定性；
20、此外，基于乙二醛醚化交联和fe3+阳离子静电相互作用的协同交联反应，通过不同体系和不同环境下的多次重复交联处理，实现淀粉分子链超支化致密交联网状结构的形成和固化，限制了淀粉链段和负载抗菌剂分子的自由运动；同时，有效屏蔽了淀粉分子链上剩余游离羟基之间的相互作用，避免成膜过程淀粉分子链有序排列，形成结晶区域。通过上述协同多重交联技术有效解决淀粉基膜与抗菌剂分子之间的相分离难题。
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1.一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜，其特征在于：包括纯支链淀粉10-20份、聚乙烯醇PVA 10-20份、塑化剂3-6份、抗菌剂0.1-1份、增强剂0.01-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜，其特征在于：所述纯支链淀粉的支链淀粉含量为95%-99%。
3.根据权利要求1所述的一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜，其特征在于：所述抗菌剂为硼酸，所述塑化剂为甘油，所述增强剂为复配比例为1:0.2-0.5的乙二醛和三氯化铁混合物。
4.一种制备方法，制备如权利要求1-3任一所述的一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种制备方法，其特征在于：所述S1中支链淀粉分散溶液质量分数为5%-10%。
6.根据权利要求4所述的一种制备方法，其特征在于：所述S3步骤中弱酸性的负载抗菌剂的支链淀粉溶液的pH值为6.0-6.8。
7.根据权利要求4所述的一种制备方法，其特征在于：所述S5步骤中二重交联的反应温度控制在70℃-80℃。
<...【技术特征摘要】
1.一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜，其特征在于：包括纯支链淀粉10-20份、聚乙烯醇pva 10-20份、塑化剂3-6份、抗菌剂0.1-1份、增强剂0.01-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜，其特征在于：所述纯支链淀粉的支链淀粉含量为95%-99%。
3.根据权利要求1所述的一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜，其特征在于：所述抗菌剂为硼酸，所述塑化剂为甘油，所述增强剂为复配比例为1:0.2-0.5的乙二醛和三氯化铁混合物。
4.一种制备方法，制备如权利要求1-3任一所述的一种高负载功能型淀粉基可降解抗菌膜，其特征在于：包括以下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：周龙，杨林，吴敏，魏文广，张彤，
申请(专利权)人：四川中科惠泽环保科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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