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分子组装抗菌技术在塑料包装的应用上

2022-04-29 来源:宜春农业机械网

分子组装抗菌技术在塑料包装的应用(上)

摘要:研究了分子组装抗菌化技术对材料多种性能的影响,发现分子组装抗菌化技术制得的聚丙烯材料有高效广谱、稳定耐久的抗菌防霉作用,还有极为优秀的使用安全性,属安全无毒、无刺激性材料。同时,在体系中可起到成核剂的作用,因而在塑料抗菌包装薄膜、食品箱及医药包装等领域有极为广泛的应用前景。

关键词:分子组装 抗菌 塑料 包装

细菌、病毒等致病性微生物是人类健康的主要杀手之一。近年来如何控制和消灭病菌及因病毒传播引起的传染病(如:疟疾、霍乱、结核、肝炎、肺炎等)已被提上日程。由于抗菌制品能从根本上杜绝人与人、人与物、物与物之间的细菌交叉感染,所以在全世界受到了普遍欢迎。在发达国家,抗菌材料已广泛应用于蔬菜、水果、乳制品、化妆品、医药等方面的包装。

笔者在长期研究的基础上,发明了一项分子组装抗菌化新技术,即将经过优选的有机抗菌功能团组装到基体树脂的分子链上得到抗菌母粒。由于抗菌功能团是以化学键接到树脂上的,因此克服了普通有机抗菌剂不耐热、与基体相容性差、不耐浸泡洗涤、渗出物安全性差等缺点,在高效广谱、安全无毒、抗菌效果持久、优良的热稳定性、与树脂良好的相容性、优良的加工性、价格优势等方面都是国内外目前抗菌功能材料所不能比拟的,属于最新一代抗菌功能化专用料。

一、实验部分

1.原料

聚丙烯F022,上海石化公司塑料厂生产;抗菌母粒PPNH,上海塑杰公司生产,抗菌功能团组装量为20%。

2.性能测试

ZC-43型高阻计,TOyOseiKi StrOgratH VE-C拉力试验机,TOyOseiKi FractiOn Tester TR,TOyOseiKiDirect ReaDing Haze Meter

抗菌性能测试 按照GB15979-1995,由上海工业微生物研究所进行测试

防霉性能测试 按照GB/T2423,16-1999,由上海工业微生物研究所进行测试

毒理试验 急性经口毒性试验、皮肤刺激试验、微核试验,按照GB15193-1994和GB/T17409-1998,由上海卫生防疫站进行测试

二、结果与讨论

1.分子组装技术对薄膜性能的影响

分子组装抗菌母粒对薄膜性能的影响见表1。抗菌母粒在体系可起到成核剂的作用,表现在薄膜性能上,就是拉伸强度增加伸长率下降,而球晶尺寸的减小,致使薄膜透光率增加。还可显著提高材料的表面极性,改善其抗静电性能,使表面电阻率从1016下降到1011左右。总的结果,薄膜的性能有所改善。

2.分子组装抗菌化技术的抗菌效果

(1)抗菌的有效性和广谱性

表2展示了抗菌官能团不同组装量的聚丙烯样品对大肠杆菌(菌种号:8099)的抑制效果(华东理工大学技物所测定)。其中5号代表经50℃水浸泡10天的样品。从表中数据可以看到,抗菌功能团组装量在1.0%以上时,样品对大肠杆菌的抑制率几乎为100%,而且有优异的耐久性,长时间浸泡,并未使抗菌性能降低。抗菌功能团组装量在0.5%时,抑制率略低,但仍然达到85%的高水平。(未完待续)

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