一种抗菌涂膜母料、抗菌涂膜编织袋及其生产方法

摘要

本发明涉及一种抗菌涂膜母料，包括涂膜级聚乙烯粒料60±4份、纳米抗菌剂30±3份、氧化聚乙烯蜡4±1份和助剂6±1份；将上述各种原料在混料机中高速混合5分钟；将原料混合物通过真空吸料导入双螺杆造粒机中；210-270℃熔融挤出、水冷、风干、切料、筛选，制得成品，抗菌率达到99.07%-99.62%，浸泡一个月后对各种病菌的抗菌率仍保持在94.93%-98.45%，氧气透过量（cm3/m2·d·0.1MPa）达到825-1090；接触角大于150°。

说明书

技术领域

本发明涉及一种编织袋，具体地说，涉及一种抗菌涂膜母料、抗菌涂膜编织袋及其生产方法，属于包装材料技术领域。

背景技术

我国自1966年开发出扁丝编织袋至今，产品发展迅速，已形成花色品种多样、规格尺寸齐全的系列产品，目前塑编袋已广泛用于海上，交通运输包装工农业产品，在农产品包装中，塑料编织袋目前已经广泛用于水产品包装，禽类饲料包装，养殖场的覆盖材料，农作物种植的遮阳，防风，防雹棚等材料。常见产品：饲料编织袋、化工编织袋、腻子粉编织袋、尿素编织袋等。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下不足：虽然塑编袋给人们生活带来了极大的便利，但是目前生产的塑编袋并不具有抗菌功能，尤其是用于食品、饲料、谷物包装的塑编袋，在包装过程中容易产生细菌，存在食品安全问题，而且由于氧气、水分容易透过，造成储存物尤其是粮食、谷物等易变质，在产品储存及销售过程中不能发挥很好的作用。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种抗菌涂膜母料、抗菌涂膜编织袋，采用所述抗菌涂覆料生产抗菌涂膜编织袋，实现了以下目的：

1、抗菌率高，且抗菌持久性稳定。

2、具有自洁和阻隔功能，氧气透过量低，可明显延长粮食、谷物等产品的储存期。

3、具有超疏水特性。

4、相容性好。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种抗菌涂膜母料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

涂膜级聚乙烯粒料60±4份、纳米抗菌剂30±3份、氧化聚乙烯蜡4±1份和助剂6±1份；

助剂为光稳定剂、抗氧剂和偶联剂，质量比为1︰3︰2。

一种优化方案，涂膜级聚乙烯粒料、纳米抗菌剂、氧化聚乙烯蜡和助剂的重量份比为60:30:4:6。

进一步地，涂膜级聚乙烯为燕山石化IC7A；

纳米抗菌剂采用晋大纳米科技有限公司生产的纳米银系、纳米铜系、纳米锌系抗菌剂，优选纳米银系抗菌剂；

光稳定剂采用北京加成助剂研究所生产770、622、944光稳定剂母粒，优选770；

抗氧剂采用北京加成助剂研究所生产1010、168、B215、B225，优选B225；

偶联剂采用南京奥诚化工有限公司生产的硅烷偶联剂或酞酸酯类偶联剂，硅烷偶联剂有乙烯基三乙氧基硅烷（A151）、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）及钛酸酯类偶联剂三硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯等，优选三硬脂酸钛酸异丙酯。

基于以上抗菌涂膜母料，提供该抗菌涂膜母料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述各种原料在混料机中高速混合5分钟；

（2）将步骤1中所得的原料混合物通过真空吸料导入双螺杆造粒机中；

（3）210-270℃熔融挤出、水冷、风干、切料、筛选，制得成品。

基于以上抗菌涂膜母料，提供一种抗菌涂覆料，按重量份包括权利要求1-3任一所述的抗菌涂膜母料15-30份及涂膜级聚丙烯50-65份和涂膜级低密度聚乙烯15-20份。

进一步地，按重量份包括抗菌涂膜母料25份及涂膜级聚丙烯60份和涂膜级低密度聚乙烯15份。

基于以上涂覆料，提供一种抗菌涂膜编织袋，由所述涂覆料经挤出机挤出涂覆于编织布制得。

进一步地，编织布的基布克重是72g/m²，编织密度40×40（10cm）；

涂膜后基布克重85g/m²。

进一步地，抗菌率达到99.07%-99.62%，浸泡一个月后对各种病菌的抗菌率仍保持在94.93%-98.45%。

进一步地，氧气透过量（cm³/m²·d·0.1MPa）达到825-1090；接触角大于150°。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

1、抗菌性和杀菌广泛性，对多种病菌的抗菌率达到99%以上，浸泡一个月后对各种病菌的抗菌率仍保持在95%以上，最高可以达到97%以上，抗菌持久性稳定。

2、具有优越的阻隔功能，氧气透过量（cm³/m²·d·0.1MPa）达到825-1090，可明显延长粮食、谷物等产品的储存期。

3、具有超疏水特性，接触角大于150°，具备自清洁功能，耐久性、耐析出效果优异。

4、通过透射电子显微镜图片可以看出所用纳米抗菌剂尺寸在30-100nm之间，通过电镜图片可以看出纳米抗菌剂在涂覆料中均匀分散。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

附图1为本发明实施例2中透射电子显微镜图片；

附图2为普通编织袋的接触角测试图；

附图3为本发明实施例2中抗菌涂膜编织袋的接触角测试图；

附图4为本发明实施例2中抗菌涂膜编织袋基布自清洁功能的演示图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，一种抗菌涂膜母料，包括以下重量份的原料：涂膜级聚乙烯粒料

56份；纳米银系抗菌剂33份；氧化聚乙烯蜡3份；助剂5份；

助剂为光稳定剂、抗氧剂和偶联剂，质量比为1︰3︰2。

该抗菌涂膜母料的制备方法：

（1）将上述各种原料在混料机中高速混合5分钟；

（2）将步骤1中所得的原料混合物通过真空吸料导入双螺杆造粒机中；

（3）210-270℃熔融挤出、水冷、风干、切料、筛选、包装得抗菌涂膜母料。

以上涂膜母料用于生产抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以

下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯60份；涂膜级低密度聚乙烯15份；抗菌涂膜母料25份。

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、抗菌涂膜母料混合后所得抗菌涂覆料经挤出机挤出涂覆于编织布。

再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例2，一种抗菌涂膜母料，包括以下重量份的原料：公司自产聚丙烯粉

料60份；纳米银系抗菌剂30份；氧化聚乙烯蜡4份；助剂6份；

助剂为光稳定剂、抗氧剂和偶联剂，质量比为1︰3︰2。

该抗菌涂膜母料的制备方法：

（1）将上述各种原料在混料机中高速混合5分钟；

（2）将步骤1中所得的原料混合物通过真空吸料导入双螺杆造粒机中；

（3）210-270℃熔融挤出、水冷、风干、切料、筛选、包装成成品得。

以上涂膜母料用于生产抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以

下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯60份；涂膜级低密度聚乙烯15份；抗菌涂膜母料25份。

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、抗菌涂膜母料混合后所得抗菌涂覆料经挤出机挤出涂覆于编织布。

再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例3，一种抗菌涂膜母料，包括以下重量份的原料：涂膜级聚丙烯64份；纳米银系抗菌剂27份；氧化聚乙烯蜡5份；助剂7份；

助剂为光稳定剂、抗氧剂和偶联剂，质量比为1︰3︰2。

该抗菌涂膜母料的制备方法：

（1）将上述各种原料在混料机中高速混合5分钟；

（2）将步骤1中所得的原料混合物通过真空吸料导入双螺杆造粒机中；

（3）210-270℃熔融挤出、水冷、风干、切料、筛选、包装成成品得。

以上涂膜母料用于生产抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以

下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯60份；涂膜级低密度聚乙烯15份；抗菌涂膜母料25份。

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、抗菌涂膜母料混合后所得涂覆料经挤出机挤出涂覆于编织布。

再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例4，一种抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯65份；涂膜级低密度聚乙烯20份；实施例1所述抗菌涂膜母料15份；

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、抗菌涂膜母料混合后所得涂覆料经挤出机挤出涂覆于编织布。

再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例5，一种抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯60份；涂膜级低密度聚乙烯20份；实施例1所述抗菌涂膜母料20份；

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、抗菌涂膜母料混合后所得涂覆料经挤出机挤出涂覆于编织布。

再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例6，一种抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯50份；涂膜级低密度聚乙烯20份；实施例1所述抗菌涂膜母料30份；

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、抗菌涂膜母料混合后所得涂覆料经挤出机挤出涂覆于编织布。

再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例7，一种抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯65份；涂膜级低密度聚乙烯20份；实施例2所述抗菌涂膜母料15份；

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、抗菌涂膜母料混合后所得涂覆料经挤出机挤出涂覆于编织布。

再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例8，一种抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯60份；涂膜级低密度聚乙烯20份；实施例2所述抗菌涂膜母料20份；

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、抗菌涂膜母料混合后所得涂覆料经挤出机挤出涂覆于编织布。

再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例9，一种抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯50份；涂膜级低密度聚乙烯20份；实施例2所述的抗菌涂膜母料30份；

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、实施例2中抗菌涂膜母料混合后于挤出机中挤出涂覆，再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例10，一种抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯65份；涂膜级低密度聚乙烯20份；实施例3所述的抗菌涂膜母料15份；

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、实施例2中抗菌涂膜母料混合后于挤出机中挤出涂覆，再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例11，一种抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯60份；涂膜级低密度聚乙烯20份；实施例3所述的抗菌涂膜母料20份；

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、实施例2中抗菌涂膜母料混合后于挤出机中挤出涂覆，再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

实施例12，一种抗菌涂膜编织袋，抗菌涂膜编织袋的涂覆料包括以下重量份的原料：

涂膜级聚丙烯50份；涂膜级低密度聚乙烯20份；实施例3所述的抗菌涂膜母料30份；

涂膜方法：将涂膜级聚丙烯、涂膜级低密度聚乙烯、实施例2中抗菌涂膜母料混合后于挤出机中挤出涂覆，再经印刷、裁切、缝纫即得抗菌涂膜编织袋。

以上所用涂膜级聚乙烯是燕山石化IC7A。

聚丙烯是齐鲁石化Y35及公司自产聚丙烯粉料牌号300。

其中纳米抗菌剂采用晋大纳米科技有限公司生产的纳米银系、纳米铜系、纳米锌系抗菌剂。

在实际生产中发现，采用纳米银系抗菌剂与以上成分组合使用，抗菌效果最好，在后面的试验中所用抗菌剂均选用纳米银系抗菌剂。

其中光稳定剂采用北京加成助剂研究所生产770、622、944光稳定剂母粒。

在实际生产中发现，光稳定剂采用其中770效果最好，在后面的试验中所用光稳定剂均选用770。

其中抗氧剂采用北京加成助剂研究所生产1010、168、B215、B225，其中B225效果最好，在后面试验中所用抗氧剂均选用B225。

其中偶联剂采用南京奥诚化工有限公司生产的硅烷偶联剂或酞酸酯类偶联剂，硅烷偶联剂有乙烯基三乙氧基硅烷（A151）、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）及钛酸酯类偶联剂三硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯等，在实际试验中发现采用三硬脂酸钛酸异丙酯效果最好，在后面试验中所用偶联剂均选用三硬脂酸钛酸异丙酯。

编织布的基布克重是72g/m²，编织密度40×40（10cm），涂膜后基布克重85g/m²。

对比试验，将以上实施例所得抗菌涂膜编织袋与目前传统的抗菌编织袋进行对比试验。

对比例的成分：涂膜级聚丙烯80份；涂膜级低密度聚乙烯20份；

1、抗菌率试验

测试的菌种包括细菌和真菌，在细菌中革兰氏阳性菌主要为金黄色葡葡球菌、巨大芽胞杆菌、枯草杆菌和革兰氏阴性菌主要为大肠杆菌、荧光假单胞杆菌；在真菌中主要用霉菌--黑曲霉、黄曲霉、变色曲霉、桔青霉、绿色木霉、球毛壳霉、宛氏拟青霉、腊叶芽枝霉和癣菌--石膏样毛癣菌、红色癣菌、紫色癣菌、铁锈色小抱子菌、袍子丝菌、白色念珠菌。

表1、2为所得产品参照FZ/T01021-1992进行A-金黄色葡葡球菌、B-巨大芽胞杆菌、C-大肠杆菌、D-黄曲霉、E-球毛壳霉、F-白色念珠菌的抗菌测试结果：

表1抗菌涂膜编织袋浸泡24h的抗菌测试结果

表2抗菌涂膜编织袋浸泡720h的抗菌测试结果

由表1的测试结果可见，实施例1-12所得抗菌涂膜编织袋浸泡24h后的抗菌率均大于99%，而对比例未采用本发明制备的抗菌涂膜母料，所得编织袋的抗菌率小于10%。

由表2的测试结果可见，实施例1-12所得抗菌涂膜编织袋浸泡720h后，抗菌率仍保持在95%以上，其中，实施例2所得抗菌涂膜编织袋的抗菌率最好，仍然达到97%以上，其它实施例所得产品的抗菌率略有降低，但仍在95%以上，抗菌性持久稳定。

测试的其它菌种中，枯草杆菌、荧光假单胞杆菌、黑曲霉、变色曲霉、桔青霉、绿色木霉、宛氏拟青霉、腊叶芽枝霉、石膏样毛癣菌、红色癣菌、紫色癣菌、铁锈色小抱子菌、袍子丝菌的抗菌率与以上结果略有差别，但相差不大。

2、氧气透过量试验

通过检测，实施例1-12所得抗菌涂膜编织袋及普通编织袋的结果见表3。

表3

序号氧气透过量（cm³/m²·d·0.1MPa）实施例1954实施例2825实施例3857实施例41050实施例5981实施例6948实施例7886实施例8835实施例9841实施例10933实施例11877实施例12860对比例2720

从表3可以看出，实施例1-12所得产品的氧气透过量为825-1050cm³/m²·d·0.1MPa，与普通产品的氧气透过量相比，大幅降低，氧气阻隔率大大提高。

3、接触角测试

以实施例2所得产品与普通编织袋为例进行测试。

如图1所示，透射电子显微镜图片可以看出所用纳米抗菌剂在30-100nm之间，在树脂中均匀分散。

经试验后分析：通过偶联剂和氧化聚乙烯蜡的表面包覆，提高了抗菌涂膜母料能与编织袋涂膜基体树脂之间的相容性，共混体系的均匀性越好，越容易避免相分离现象发生，从而使得聚合物共混的综合性能得到提高。

在实际生产应用中，偶然发现本发明所得编织袋具有超疏水特性，尤其是实施例2所得编织袋的自清洁功能，耐久性、耐析出效果优异，通过润湿性研究发现实施例2所得编织袋的接触角152.5°。如图2、3所示。而且，在编织袋表面形成自清洁涂层，如图4所示。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。