[发明专利]一种茶皂素复合纳米铜改性聚乳酸抗菌薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种茶皂素复合纳米铜改性聚乳酸抗菌薄膜及制备方法。该法将使用了金属纳米粉体宏量制备技术(MPNP)的纳米铜粒子与茶皂素溶液按照特定的质量比进行复配得到复合抗菌剂。聚乳酸和丙酮与1‑4二氧六环的复配溶剂与上述复合抗菌剂共混，利用自动涂膜机将共混溶液在无菌的玻璃覆板上进行一定厚度的涂覆，在该膜覆上滴加菌悬液，按照特定的温度和湿度培养一定的时间，对活菌数目进行计数，即可计算出每组样本的抗菌率。使用该复合抗菌剂制成的聚乳酸薄膜在具有完全可降解性、低毒性、广谱性强等优点的基础上还具备一定的亲水性能，进一步拓宽了其在食品包装领域的应用。

技术领域

本发明涉及聚乳酸抗菌薄膜领域，具体涉及一种茶皂素复合纳米铜改性聚乳酸抗菌薄膜的制备方法。

背景技术

近年来，社会各界对于食品塑料包装的要求不断提高，传统包装塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等在环境中彻底降解需要几百年甚至更长时间，且在使用过程中易滋生各类细菌，对食品安全和人体健康存在威胁。

聚乳酸(PLA)是一种脂肪族聚酯，制成聚乳酸的原料为乳酸，而乳酸则是由淀粉或糖经发酵制得，乳酸经过脱水、裂解、丙交酯开环聚合等步骤可得到目标产物聚乳酸，由于聚乳酸原料源于可再生物质，且聚乳酸在合适的温度和湿度下可做到完全降解为CO₂和H₂O，对环境没有任何负担，因此聚乳酸被公认为新型环保材料，可代替传统塑料制品，具有广泛应用前景。但是纯聚乳酸几乎不具备抗菌性能，因此需要对聚乳酸中添加抗菌剂改性，在保证聚乳酸原有机械及降解性能的基础上，增强其抗菌性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种茶皂素复合纳米铜改性聚乳酸抗菌薄膜的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种茶皂素复合纳米铜改性聚乳酸抗菌薄膜的制备方法包括以下步骤：

S1、称取茶皂素溶解于蒸馏水，形成茶皂素溶液，再将纳米铜分散于茶皂素溶液中，干燥，得到茶皂素复合纳米铜的复合抗菌剂粉末。

S2、将S1中的复合抗菌剂分散于乙醇水溶液中，聚乳酸/丙酮与1-4二氧六环的复配液进行共混，无菌覆板上涂覆、干燥、脱模即可制得茶皂素复合纳米铜改性聚乳酸抗菌薄膜。

可选地，所述的纳米铜粒子的粒径在10～25nm，实际铜元素含量为99.05wt.％。

可选地，所述茶皂素浓度为85％～89％。

可选地，所述的纳米铜与茶皂素分散采用20kHz超声震荡处理4～6h。

可选地，所述茶皂素与纳米铜的质量比为(0.4～1.1):1。

可选地，所述聚乳酸与复合抗菌剂的质量比为100:(0.1～0.5)。

可选地，所述的无菌覆板上涂覆步骤中的涂覆厚度为1mm。

可选地，所述聚乳酸与复合抗菌剂的共混溶液中，聚乳酸在共混液中浓度为0.2～0.3g/mL，共混时长为5～8h。

可选地，所述的复合抗菌剂添加量为0.4wt％。

通过上述的制备方法制得的抗菌薄膜。

本发明的有益效果：

(1)本发明利用茶皂素复合纳米铜粒子为抗菌剂，其中茶皂素与聚乳酸可完全生物降解，来源较其它抗菌剂广泛，价格低廉。

(2)本发明的制备工艺简单，易于产业化。

(3)本发明所制备的复合抗菌剂广谱性更强、不易产生耐药性、将聚乳酸在亲水领域的应用进一步提升。

具体实施方式