技术成果列表 技术成果详情

纳米生物抗菌防霉包装薄膜研究与应用

该技术产品在常温下,可使皮具1-2年内不产生霉菌,确保皮具春夏秋冬无霉菌。该薄膜解决了成膜流变性问题,已形成产品,应用范围广,具有很好的市场前景。

#新材料#生物医药
中试

技术详情

技术概述

商品霉腐主要是微生物的作用引起的。商品储藏和使用过程中会发霉、腐烂。也就是说,霉菌能够在商品上发育、生长、繁殖,造成产品(食品、皮具用品等)腐败变质,如图1、图2、图3所示。

皮具产品发霉原因如下:

1)对于霉菌,水分是他们生长繁殖必须的营养成分,当水分在产品(皮具)中大量存在的时候,霉菌就会大量繁殖;

2)霉菌在繁殖过程中,会大量消耗有机物和无机盐,而这两种物质是组成皮具产品的重要物质,所以霉菌会顺利的生长繁殖。

技术原理

利用食品级生物防霉制剂作为塑料聚合物高分子的溶质,将生物防霉制剂纳米化处理,采用进行架桥技术溶入塑料聚合物高分子中,使塑料聚合物内层表面具有抑制霉菌的功能,对霉菌(黄曲霉、青霉、牙枝霉、毛霉、交链孢霉和分子孢霉等)具广泛的抑制作用,将皮具产品装入其内,在常温下防霉。

技术难题

研究开发纳米生物抗菌防霉包装薄膜关键在纳米技术与聚合物的结合。研究中以PP、PE等塑料树脂为基材,选用特定的纳米化生物防霉剂对其改性,使薄膜基材具备抗菌防霉性能。 主要攻克以下3个难题:

1.高分子量与低分子量材料的键合,例如PE分子量从几万到几百万,抗菌防霉几十到几百;

2.高熔点与低熔点成分的熔合;PP、PE熔点一般都高于生物抗菌防霉熔点;

3.有机成分与无机成分的嵌合,抗菌防霉许多为无机成分,流变性差,如图4所示。

技术介绍

为了使生物防霉剂更均匀的、更牢固的分散在树脂母粒中,使防霉剂小分子链与树脂高分子链嵌合,制备改性母粒前,需对生物防霉剂进行纳米化处理。通过改变纳米结构单元的大小,提高防霉剂在树脂高分子内部的嵌合性能,实现成膜流变性。最终获得纳米生物抗菌防霉包装薄膜材料。纳米化前后效果对比如图5所示。

技术关键

  1、分子架桥技术

一般由两部分组成:一部分是亲无机基团,可与无机填充剂或增强材料作用;另一部分是亲有机基团,可与合成树脂作用;

使用一种塑料添加剂来改善树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能,使小分子型抗菌防霉剂等成分牢固嵌合在塑料树脂大分子链中间或表面;

加工过程中可降低合成树脂熔体的粘度,改善填充剂的分散度以提高加工性能,进而使制品获得良好的表面质量及机械性能、热稳定性和电性能。

  2、熔点过渡支点技术

通过添加特定的过渡原料,使得两种熔点不相同的物质微观结构上的结点形状和大小发生相似的变化,原来的晶格规律被打破,过渡原子以间隙或者替换的形式进入两基体,使得两基体有相似的熔融性质。

  3、成膜流变性

流变性能是塑料最重要的加工性能,熔体的流动性实际代表了塑料熔体充满型腔的能力。流动性好,易于充满大型、复杂的型腔,还可以减少浇口以节约塑料原料和减少塑料制品上的熔接痕迹,提高塑料质量等。粘度是塑料熔体流动行为最为重要的量度。

该产品的用法如下:使用非常简单,只需将皮具清洁处理(擦洗、洁净),烘干水分等,装入袋子中,将压封环压实,然后放入室内柜中常温下收藏即可。使用简单,安全方便,产品包装实物图如图6、图7所示。

应用影响

该技术产品应用于各种皮具的包装上。纳米生物抗菌防霉包装薄膜是一种具备抑菌性能的新型材料,由于材料本身赋予抗菌性、防霉性,可以使微生物霉菌的生长和繁殖受到抑制,可有效避免霉菌的传播。该纳米生物抗菌防霉包装薄膜可与其他包装材料相结合使用,如PA等髙阻隔材料、铝箔材料等;该薄膜解决了成膜流变性问题、已形成产品、应用范围广,具有很好的市场前景。

目前纳米生物抗菌防霉包装薄膜研究还存在一定问题:如薄膜表面存在诸多细小晶点,是纳米材料在聚合物中分散性问题。细小晶点影响薄膜包装的美观性以及透明度等,还需进一步开发研究。

皮具应用效果如图8所示。

技术特点

1.具有广谱抗菌性;

2.相容性好;

3.产品分散均匀;

4.PH使用范围广;

5.无毒长效性

6.热稳定性高。

目前,该技术已进入生试阶段,可以大量生产了,效果突出;另外,在常温下,可使皮具1-2年内不产生霉菌,确保皮具春夏秋冬无霉菌。效果如下:

1.该技术为多层复合的特殊塑料薄膜,将其根据皮具大小制成包装袋,使袋内层为抗菌层,中层为增强层,外层为阻隔层;

2.三层组合材料从功能上很好地保护皮具,使之常温下长年不产生霉菌,不需冷藏,不需抽真空。

微信客服
迈科技微信号

打开微信
“扫一扫”