[发明专利]抗菌膜、其制备方法及包括其的包装材料

说明书

本发明提供了一种抗菌膜、其制备方法及包括其的包装材料。该抗菌膜包括：基材层；抗菌涂层，设置在基材层的一个表面上，抗菌涂层的厚度为0.05～0.5μm，抗菌涂层包括基体和分散在基体中的纳米TiO₂，抗菌涂层中纳米TiO₂的重量含量为0.5～10wt％。本申请的抗菌涂层的雾度保持在较低水平；由于抗菌涂层的厚度为0.05～0.5μm，远远小于现有技术中的10μm以上的抗菌膜的厚度，增加了分布在抗菌涂层表面的纳米TiO₂的比例，甚至有的纳米TiO₂可以突出于抗菌涂层的表面，使得纳米TiO₂能够利用多孔质吸附细菌，然后由其产生的氢氧基和氧离子对细菌等有机物进行氧化还原从而达到分解抗菌的目的。

技术领域

本发明涉及抗菌膜的制备领域，具体而言，涉及一种抗菌膜、其制备方法及包括其的包装材料。

背景技术

纳米TiO₂具有杀菌、净化空气以及自清洁功能，因此现有技术通常将纳米TiO₂分散于塑料基材中制备自清洁膜或抗菌膜。常见的自清洁膜或抗菌膜的制备方法如下：

方法一、膜的配方为100重量份的聚碳酸酯，0.1-5重量份的纳米二氧化钛，1-10重量份的纳米二氧化硅，0.1-1重量份的抗氧化剂，0.1-1重量份的抗滴剂，通过双螺杆挤出机挤出制膜，得到所需的抗菌膜。添加在膜里的纳米二氧化钛粒子在光的照射下将薄膜表面的细菌杀死，避免细菌的滋生。

方法二、二氧化钛纳米粉体经酸化后，加表面活性剂，稳定剂，酸等配制成浆料，将浆料进一步浓缩后得到纳米二氧化钛粒子浆料。然后将纳米二氧化钛粒子浆料和有机高分子聚合物和助剂混合，干燥后得到母粒。再将母粒通过普通的塑化，挤出，流延制成抗菌薄膜。薄膜组份包含72.89-92.34wt％的有机高分子聚合物，0.5-22.63wt％的二氧化钛纳米粒子，3.36-23.45wt％的助剂。

方法三、将1-20份的二氧化钛，1-20份的季铵盐及80-100份的乙酸乙酯在高速搅拌机分散混合均匀制成抗菌涂料。然后在塑料基材上电晕后涂布上述抗菌涂料，烘干后得到抗菌膜。

方法四、将二氧化钛用无机吸附材料的复合粒子和季戊四醇三丙烯酸酯，光聚合引发剂及溶剂异丙醇混合制成涂布液，涂布于PET后使用UV灯照射固化后得到所需的抗菌膜。

上述方法一和二将二氧化钛和高分子材料制成塑料母粒后，通过双螺杆挤出机和有光料共挤，流延后得到抗菌膜的方法。存在如下问题：抗菌剂使用量多，由于需要在膜整体或表层数微米的部分加入抗菌剂，必然使得添加量多，而二氧化钛添加量过多会使薄膜的光学性能显著下降。比如方法二得到的抗菌膜雾度达到68～75％，这个雾度在一些对光学性能要求高的薄膜产品上无法接受。同时抗菌剂添加量过高也会增加制造成本。

方法三和四都是使用乙酸乙酯，PETA，这样的有机溶剂加入二氧化钛粒子进行离线涂布的生产工艺。使用有机溶剂进行离线涂布制样的工艺有如下弊端：(1)离线涂布，需要收卷后再放卷，然后涂布，多一道工序，大大增加了生产成本。(2)离线涂布，涂布液烘干后二氧化钛粒子多数埋没在涂层中。而二氧化钛杀菌原理首先需要多孔质吸附细菌，然后由其产生的氢氧基和氧离子这样的高能量物质对细菌等有机物进行氧化还原从而达到分解。二氧化钛隐藏在涂层下直接导致二氧化钛与细菌接触不足，无法最大发挥抗菌效果。

由此可见，现有技术的抗菌膜的制备方法存在各种不足，尤其是由于抗菌剂的使用量过多，导致抗菌膜的雾度较大、成本较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抗菌膜、其制备方法及包括其的包装材料，以解决现有技术中抗菌膜的雾度较大的问题。