【編者按：所謂納米包裝材料, 就是用分散相尺寸為1mm- 100mm 的顆粒或晶體與其他包裝材料復(fù)合或添加制成的具有納米級結(jié)構(gòu)單元的納米復(fù)合包裝材料。納米抗菌材料是一類具備抑菌性能的新型材料, 由于材料本身賦予抗菌性, 可以使微生物包括細菌、真菌、酵母菌、藻類以及病毒等的生長和繁殖保持較低的水平。】

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       二、納米抗菌材料在包裝行業(yè)的應(yīng)用

       ( 一) 納米無機抗菌塑料 

       抗菌材料應(yīng)用于包裝行業(yè)主要是抗菌塑料, 其使用形式有薄膜、中空容器以及周轉(zhuǎn)箱等。有機抗菌劑因其安全性問題, 使其在包裝行業(yè)的應(yīng)用受到了限制, 而天然抗菌劑則以高效安全備受人們的關(guān)注。

       1. 抗菌劑應(yīng)用于塑料制品可以通過以下三種途徑: ①將抗菌劑直接與塑料混合, 分散在塑料中制成抗菌塑料;②將抗菌母粒與塑料摻混加工; ③在制品成型工藝中將抗菌劑嵌入塑料表面。抗菌劑直接添加法工藝簡單, 但抗菌劑在塑料中分散較差, 抗菌劑顆粒容易團聚, 抗菌效果較差, 抗菌劑利用不充分,使用成本增加。抗菌母粒法的核心技術(shù)是抗菌母粒的研制。抗菌母粒是抗菌劑分散在載體樹脂中的高度濃縮體, 含抗菌劑量10%～40%。抗菌母粒與塑料一起加工, 或與塑料一起再次共混分散, 有利于抗菌劑的分散和抗菌作用的發(fā)揮,是目前已普遍接受和廣為應(yīng)用的技術(shù)途徑, 合理的抗菌母粒設(shè)計和使用, 可大大節(jié)約抗菌劑使用成本。在制品成型階段加工抗菌塑料產(chǎn)品, 主要目的是為了節(jié)約抗菌劑的用量, 合理使用抗菌劑, 控制成本。目前了解到的具體實施方案有兩種: 一種是將超細的抗菌劑粒子制成噴霧液, 噴涂在塑料模具表面,在塑料注塑成型時抗菌劑就進入到塑料件的表面; 另一種是將抗菌劑與塑料制成薄膜, 然后將薄膜附在模具表面,在塑料成型時將抗菌塑料膜結(jié)合到制件表面。使用這種抗菌成型技術(shù), 可以大大節(jié)約抗菌劑的用量, 使用抗菌成型技太, 可以大大節(jié)約抗菌劑的用量, 但目前應(yīng)用還不普遍, 主要原因是設(shè)備投資較大。

       2. 無機抗菌塑料是將無機抗菌劑添加到樹脂中去, 依靠無機抗菌劑在樹脂中的遷移, 在樹脂表面形成具有抗菌能力的表層, 通過與被包裝物的接觸進行殺菌。由于無機抗菌劑多為粉末狀,顆粒粒徑少, 在加工過程中一般需要將這些顆粒均勻的分散到樹脂中才能得到理想的抗菌效果。因此, 一般先將抗菌劑制成抗菌母料, 再以所需比例與樹脂共混, 另外還需要考慮抗菌劑與樹脂的相容性, 所以需要對抗菌劑進行預(yù)處理, 添加偶聯(lián)劑、分散劑等。

       實驗表明, 通過將銀系抗菌劑和ldpe 樹脂的共混吹膜, 對該薄膜進行了基本性能的測試, 結(jié)果表明添加銀系抗菌劑之后, 該薄膜具有較好的抗菌性, 只是薄膜的拉伸強度、斷裂伸長率和透氧率略有下降。但是完全符合生產(chǎn)標準及包裝薄膜的性能要求。

        3. 目前制取抗菌材料主要使用添加無機納米抗菌材料的方法, 即在塑料原料中添加納米抗菌材料。全新的接觸型無機納米抗菌材料的抗菌原理有別于傳統(tǒng)的溶出型有機納米抗菌材料和光觸媒型無機納米抗菌材料。其滅菌機理是當帶正電荷的抗菌成分接觸到帶負電荷的微生物細胞后, 相互吸附, 即有效地擊穿細胞膜, 使細胞蛋白質(zhì)變性, 無法呼吸、代謝和繁殖, 直至死亡,完成滅菌。此時, 抗菌成分并未做任何消耗, 仍保持原有的抗菌能力, 因此它的抗菌能力可長期有效。


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