抑菌可释放负氧离子的功能母粒及制备方法、检测方法与流程

本发明涉及复合功能材料，尤其涉及一种抑菌可释放负氧离子的功能母粒及制备方法、检测方法。

背景技术：

1、聚丙烯是由丙烯聚合而成的一种热塑性树脂，按照甲基排列位置，分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，同时它还具有无毒、无味、密度小等有点，强度、刚度、硬度、耐热性均优于低压聚乙烯。因此聚丙烯逐渐取代后者在家用电器、塑料管材、高透材料等领域有了较多的应用。

2、随着社会的发展，人们对生命健康领域越发的关注，而聚丙烯被广泛运用于人们的日常生活，如水杯、餐盒、水管等，因此聚丙烯的抗菌改性成为了当今塑料改性的重点。

3、目前常用的抗菌剂分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。无机抗菌剂通常指银、铜、锌等无机物，主要利用其氧化活性和游离离子来杀伤菌类，其中银系物质杀菌能力最强，但存在银离子具有微毒性且活性太强、易变色等问题，而铜系物质对真菌杀伤力较强，对细菌则几乎没有作用，锌系则抗菌性能仅仅中上；有机抗菌剂的主要品种有香草醛和乙基香草醛类化合物，但有机抗菌剂存在安全性未知、耐热性较差、容易水解等问题；天然抗菌剂主要来自于芥末、甲壳素、山葵等天然植物的提取，但存在杀菌效果有限、稳定性差等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种抑菌可释放负氧离子的功能母粒及制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种抑菌可释放负氧离子的功能母粒，包括以下组份:

4、(a)功能性pp母粒；

5、(b)壳聚糖粉末；

6、所述(a)组份与所述(b)组份的质量比为100:0.5-3。

7、优选的，所述(a)功能性pp母粒的组份包括:天然玄武岩纤维、贝壳粉、电气石粉、滑石粉、远红外陶瓷粉、偶联剂、润湿剂、增韧剂、pp树脂，其质量比为1-8:2-10:1-80:1-3:2-10:1-3:0.1-5:1-3:20-80。

8、本发明还保护一种抑菌可释放负氧离子的功能母粒的制备方法，包括以下步骤:

9、s1、制备功能性pp母粒；

10、s2、将所述步骤s1制备的功能性pp母粒和壳聚糖粉末(cs)按100:0.5-3的质量配比进行混合；

11、s3、油浴加热180-200℃，时间在2-3h，搅拌均匀，玻璃棒挤压出片状的样品。

12、优选的，所述步骤s1具体包括：

13、s11、将天然玄武岩纤维、贝壳粉、电气石粉、滑石粉、远红外陶瓷粉、偶联剂、润湿剂、增韧剂、pp树脂按照1-8:2-10:1-80:1-3:2-10:1-3:0.1-5:1-3:20-80，质量配方比例称取；

14、s12、，先混合搅拌均匀，然后油浴加热至180-195℃，边加热边搅拌均匀；

15、s13、通过挤塑机挤出、冷却、切粒，制成功能母粒。

16、本发明还保护一种功能母粒的检测方法，包括以下检测步骤：

17、(1)热重分析测试，对样品质量和温度、热效应的关系进行连续记录，从而获得的热重曲线，观察到样品的起始反应温度和反应终止温度；

18、(2)差示扫描量热分析测试，得样品的玻璃化转变温度、冷结晶度及熔点，并进行对比分析；

19、(3)释放负离子能力测试，在一个封闭的环境中，使用空气负离子测量仪，将样片平放在仪器附近的样品台上，测试负离子释放量；

20、(4)抗菌能力测试，利用大肠杆菌atcc-25922和金黄色葡萄球菌atcc-6538，采用半定量/定性的抑菌圈进行测定。

21、优选的，所述(1)热重分析测试步骤包括：

22、(11)称取样品的薄片3-5mg放入三氧化铝坩埚中，确保样品完全与坩埚底部接触；

23、(12)使用热重仪样品进行热重分析，在n2气流为30ml/min环境下，以10℃/min的升温速度，从初始温度30℃升至试验温度600℃；

24、(13)用热重分析来探究样品的质量—温度的变化曲线，分析其热稳定性。

25、优选的，所述(2)差示扫描量热分析测试步骤包括：

26、(21)环境温度在21～25℃，相对湿度<60％，称取样品薄片3-5mg放入铝坩埚内，确保试样与坩埚底部充分接触；

27、(22)将盛放样片的铝坩埚放入差示量热扫描仪的样品池内，在n2气氛，流速为50ml/min环境下，温度从30℃以20℃/min的速率第一次升温到200℃，保持5min；

28、(23)以20℃/min的速率降到30℃，保持5min；

29、(24)再以20℃/min第二次升温到200℃。

30、优选的，所述(4)抗菌能力测试步骤包括：

31、(41)试样预处理，用打孔器打出直径为7mm的圆形样片，用质量分数为75％乙醇溶液将圆片进行灭菌消毒，用无菌水冲洗，自然干燥；

32、(42)菌种接种，将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌反复转种2次，使菌种新鲜，置30℃恒温培养箱培养一天，作为供试菌悬液备用；

33、(43)培养基的制备，称取营养琼脂培养基干粉33g，加入蒸馏水或去离子水1l，搅拌加热煮沸至完全溶解，分装三角瓶，121℃高压灭菌15min，调节培养基的ph值为中性，密封并轻轻摇匀，置37℃摇床，在200r/min的转速中培养16-18h，备用；

34、(44)倒平板与贴片，取直径为90mm的灭菌培养皿，在每一个培养皿倒入20ml熔化的培养基，待培养基已经完全凝固后，在超净工作台内的无菌环境里，用移液枪吸取0.1ml所需的供试菌悬液于培养皿中，用涂布棒涂匀，使菌悬液均匀分布在培养基上，室温放置3～5min待菌液渗透到琼脂内，取直径为7mm的样片，贴在平板的指定位置，轻摁一下使样片牢固，将该样片分别均匀摆放在涂有大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌悬液的培养基上，每个培养皿中摆放2-3个样片，实验平行重复2次。

35、(45)细菌培养，培养皿用大培养皿倒扣密封，水平倒置于37℃培养箱中培养24-30h后，肉眼观察是否存在抑菌圈及直径大小。

36、本发明将天然抗菌剂—壳聚糖与含负离子释放材料的功能性塑料母粒混合掺杂，采用熔融共混法制备出抑菌和释放负氧离子的功能母粒，能向环境中持续提供负离子，同时释放对人体有益的微量元素，具有优异的抗菌性能和保鲜效果，并且能提高功能性pp制品的热稳定性，其安全无毒的性能在食品包装、塑料工程领域中均具有较好的应用前景。

技术特征：

1.一种抑菌可释放负氧离子的功能母粒，其特征在于:包括以下组份:

2.根据权利要求1所述的一种抑菌可释放负氧离子的功能母粒，其特征在于，所述(a)功能性pp母粒的组份包括:天然玄武岩纤维、贝壳粉、电气石粉、滑石粉、远红外陶瓷粉、偶联剂、润湿剂、增韧剂、pp树脂，其质量比为1-8:2-10:1-80:1-3:2-10:1-3:0.1-5:1-3:20-80。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种抑菌可释放负氧离子的功能母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的抑菌可释放负氧离子的功能母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：

5.根据权利要求4所述方法制得的功能母粒的检测方法，其特征在于：包括以下检测步骤：

6.根据权利要求5所述的抑菌可释放负氧离子的功能母粒的检测方法，其特征在于：所述(1)热重分析测试步骤包括：

7.根据权利要求5所述的抑菌可释放负氧离子的功能母粒的检测方法，其特征在于：所述(2)差示扫描量热分析测试步骤包括：

8.根据权利要求5所述的抑菌可释放负氧离子的功能母粒的检测方法，其特征在于：所述(4)抗菌能力测试步骤包括：

技术总结本发明公开了一种抑菌可释放负氧离子的功能母粒及制备方法、检测方法，包括以下组份:功能性PP母粒、壳聚糖粉末；所述功能性PP母粒与壳聚糖粉末的质量比为100:0.5‑3，油浴加热180‑200℃，搅拌均匀，玻璃棒挤压出片状的CS/F‑PP样品。本发明将天然抗菌剂—壳聚糖与含负离子释放材料的功能性塑料母粒混合掺杂，采用熔融共混法制备出抑菌和释放负氧离子的功能母粒，能向环境中持续提供负离子，同时释放对人体有益的微量元素，具有优异的抗菌性能和保鲜效果，并且能提高功能性PP制品的热稳定性，其安全无毒的性能在食品包装、塑料工程领域中均具有较好的应用前景。技术研发人员：赵丽芳,袁碧贞受保护的技术使用者：珠海市澜诺新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20