氧化稀土成核改性抗菌PP薄膜的研究

聚丙烯(PP)薄膜具有透光率高、力学性能好、无毒、耐热、耐化学药品腐蚀、成本较低等优点,在食品包装行业越来越广泛地应用。近年来,抗菌自洁PP包装薄膜的研究开发应用已成为食品包装薄膜发展的热点之一。由于PP薄膜成型温度较高,天然抗菌剂和有机抗菌剂在耐热性和卫生安全性方面难以满足要求。无机抗菌剂具有耐热性好、抗菌持久时效长、安全性高等持点。但无机抗菌剂粉体表面自由能高,呈亲水性,有强团聚倾向,而PP的表面自由能低,呈亲油性,两者相容性差,因此需要对其进行表面改性。此外,无机抗菌剂会对PP薄膜产生遮盖作用,使其雾度增加,透光率下降。据相关文献报道,稀土元素具有较好的抗菌消炎等生物活,且与银离子有协同抗菌作用。本方法以PP为基体树脂,氧化稀土为成核剂,油酸酰胺改性载银磷酸锆为抗菌剂,制备成核剂母粒、抗菌剂母粒和抗菌PP薄膜,并对抗菌PP薄膜的光学性能、拉伸性能、结晶性能、抗菌性能进行研究。

测试表面含08%载银磷酸锆的抗菌PP薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为9925%和9827%.具有抗菌抑菌性能。含08%改性载银磷酸锆的抗菌PP薄膜对大肠杆菌的抗菌率比金黄色葡萄球菌的抗菌率高,这主要与两种致病菌的细胞壁结构和厚度不同有关,大肠杆菌的细胞壁较疏松,厚度为1015nm,而金黄色葡萄球菌细胞肇较致密,厚度达2080nm,在同等条件下,银离子较容易穿透大肠杆菌的细胞壁进入细菌内部。与其中的疏基反应,破坏细胞合成酶的活性,使细胞丧失分裂增殖能力而死亡。试样对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为9987%和9924%,具有强抗菌性能。这是因为稀土离子对金属离子(AgCuZn)的抗菌效果有协同作用,稀土元素的加入能够促进载银磷酸锆产生·OH,从而增强其抗菌性能。
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