[发明专利]一种聚乳酸抗菌薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种聚乳酸抗菌薄膜及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。该制备方法包括：对层状粘土LDHs进行酸活化处理。然后在酸活化LDHs的表面形成单宁酸和三价铁离子的有机包覆物，得到LDHs@TA‑Fe(Ⅲ)。将谷胱甘肽加入到硝酸银溶液中得到纳米银前驱体，LDHs@TA‑Fe(Ⅲ)与纳米银前驱体反应得到纳米银负载改性层状粘土。最后将纳米银负载改性层状粘土与聚乳酸混合成膜，得到聚乳酸抗菌薄膜，其具有优良的力学性能、阻隔性能和抗菌性能。

技术领域

本发明涉及一种高分子材料领域，且特别涉及一种聚乳酸抗菌薄膜及其制备方法。

背景技术

纳米层状粘土，即层状双羟基金属氧化物(LDHs)凭借其高的比表面积、化学稳定性和耐热性，已经成为一种新型的无机抗菌材料，且不会使得细菌产生抗药性。同时，银纳米粒子是目前最有潜力的无机抗菌材料，从不稳定的银纳米颗粒中释放出来的银离子具有优良的生物杀菌作用，并且表现出显著的广谱抗菌性。银纳米颗粒只有在形貌均一和粒径分布窄的前提下才能获得高性能的抗菌活性。然而，银纳米粒子容易因为高表面积与体积比而产生团聚的强烈倾向，因此需要将银纳米粒子负载在无机物上，例如负载在沸石上。

聚乳酸(PLA)材料作为一种完全可生物降解的脂肪族聚酯，具有优异的生物相容性和刚度。聚乳酸在包装领域具有较大的应用潜力，可以一定程度替代传统的塑料包装材料，缓解当前日益严重的环境污染问题。但是聚乳酸本身的阻隔性能、抗菌性能等存在一定的缺陷，需要对其进一步改进。

发明人研究发现，将纳米层状粘土和银纳米粒子应用于对聚乳酸进行改性处理，不仅能够有效增强聚乳酸的力学性能，还能够赋予聚乳酸优良的阻隔性能和抗菌性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚乳酸薄膜，此聚乳酸薄膜力学性能优良，且具有高阻隔性和抗菌性能。

本发明的另一目的在于提供一种聚乳酸薄膜的制备方法，将纳米银粒子负载在层状粘土上，实现对聚乳酸薄膜的改性，方法简单，适用于大规模工业化生产。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种聚乳酸抗菌薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，对纳米层状粘土进行酸处理，得到酸活化层状粘土；

S2，将酸活化层状粘土分散于水中，加入单宁酸水溶液，吸附后，再加入铁盐溶液得到反应液，反应液反应0.8～1.5min得到改性层状粘土；

S3，将谷胱甘肽滴加入硝酸银溶液中，得到纳米银前驱体；

S4，将改性层状粘土分散在水中，冰浴条件下，加入纳米银前驱体，搅拌反应后，过滤、干燥得到纳米银负载改性层状粘土；

S5，将纳米银负载改性层状粘土和聚乳酸混合成膜。

本发明提出一种聚乳酸抗菌薄膜，其根据上述的制备方法制备得到。

本发明实施例的聚乳酸薄膜及其制备方法的有益效果是：

纳米层状粘土(LDHs)具有尺寸小、表面积大、易产生表面效应、易于可控和设计合成等特点，能够有效改善聚乳酸薄膜的机械性能，并提高聚乳酸薄膜的阻隔性能。

LDHs还能够作为银纳米粒子的载体，将银纳米粒子负载在LDHs上，能够实现银纳米粒子的有效分散，银纳米粒子和LDHs结合，相互协同，进一步增强了材料的抗菌性能。