一种食品包装用抗菌涂料的制备方法

摘要

本发明公开了一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：（1）将蛭石粉、钛白粉加入到植物精油中，搅拌，然后加入氯化钙和聚乙烯醇，搅拌得到改性料I；（2）将氧化淀粉、葡甘聚糖、刺槐豆胶、罗望子胶和有机酸加入去离子水中，搅拌，然后加入聚乙烯亚胺、羟基红花黄色素A和乙醇，搅拌；（3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌；（4）最后加入癸二酸二丁酯和聚醚硅氧烷，搅拌，研磨并静置脱泡，即得。本发明制备的抗菌涂料具有良好的抗菌性，抗菌时长可达18个月，且原料安全无毒，非常适用于食品包装领域的应用需求。

权利要求

1.一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

（1）将蛭石粉、钛白粉加入到植物精油中，在50-65℃下搅拌混合10-24h，然后加入氯化钙和聚乙烯醇，继续搅拌混合3-6h，冷却至室温，得到改性料I；

（2）将氧化淀粉、葡甘聚糖、刺槐豆胶、罗望子胶和有机酸加入去离子水中，在40-60℃下搅拌1-3h，然后加入聚乙烯亚胺、羟基红花黄色素A和乙醇，在200-500rpm下搅拌30-

80min；

（3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

（4）最后加入癸二酸二丁酯和聚醚硅氧烷，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得；

上述各原料的重量份为：蛭石粉2-8份、钛白粉0.8-4份、植物精油0.1-0.5份、氯化钙4-

12份、聚乙烯醇1.5-5份、氧化淀粉2.1-5.4份、葡甘聚糖1.6-4份、刺槐豆胶4.3-7.1份、罗望子胶3.5-8份、有机酸0.7-2.6份、去离子水24-35份、聚乙烯亚胺1.6-3.8份、羟基红花黄色素A 0.4-1.2份、乙醇16-22份、纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷3.5-6.2份、癸二酸二丁酯1.5-4.7份和聚醚硅氧烷1.7-4.2份；

所述纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法为：将纳米银粉末分散于端羟基聚二甲基硅氧烷中，然后加入三乙醇胺，在60-90℃下，搅拌反应3-10h，冷却至室温，即得；

其中纳米银粉末、端羟基聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺的重量份比为0.6:1:3。

2.根据权利要求1所述的食品包装用抗菌涂料的制备方法，其特征在于，所述有机酸为柠檬酸、葡糖酸、苹果酸或抗坏血酸。

3.根据权利要求1所述的食品包装用抗菌涂料的制备方法，其特征在于，所述植物精油为茶树精油、松针精油或山苍子油。

4.根据权利要求1-3任一所述的食品包装用抗菌涂料的制备方法，其特征在于，上述各原料的重量份为：蛭石粉2.3-7.5份、钛白粉1.1-3.6份、植物精油0.2-0.5份、氯化钙4.8-

11.4份、聚乙烯醇1.8-4.6份、氧化淀粉2.3-4.6份、葡甘聚糖1.8-3.4份、刺槐豆胶4.5-7份、罗望子胶3.8-7.4份、有机酸0.9-2.2份、去离子水26-33份、聚乙烯亚胺1.8-3.5份、羟基红花黄色素A 0.6-1.1份、乙醇18-21份、纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷3.8-6份、癸二酸二丁酯1.7-4.3份和聚醚硅氧烷1.9-3.8份。

说明书

一种食品包装用抗菌涂料的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于涂料制备技术领域，具体涉及一种食品包装用抗菌涂料的制备方法。

背景技术

[0002] 目前食品包装材料主要来源是石油基聚合物，随着消费量的增加该材料造成的环境污染问题以及食品安全问题变得愈加突出。可食性保鲜包装材料的诞生不仅解决了食品包装材料在安全快速降解方面的问题而且还可以起到阻隔作用，进而保障食品的安全。但是常规可食性保鲜包装材料在机械性能以及防潮性等方面还存在着缺陷。

[0003] 将抗菌材料与包装技术相结合，可赋予包装材料持久的抗菌、杀菌性能，使被包装产品获得更好的保质、提质效果。常用的抗菌包装材料有：抗菌塑料、抗菌玻璃和抗菌陶瓷，以及抗菌纸等。

[0004] 食品包装是包装中的重要且特殊领域，其对材料的安全要求更高。目前应用于食品包装的抗菌材料主要有：银系抗菌剂、无机抗菌剂以及天然抗菌剂。然而，食品用抗菌剂目前还存在价格较贵、不利于人体健康、抗菌和抑菌持久性有限、以及性能不够稳定等问题。为了实现食品包装材料的抗菌效果，其最为简单有效的方法是涂覆抗菌涂料。由此，本发明提供一种适用于食品包装用抗菌涂料的制备方法。

发明内容

[0005] 为此，本发明提供一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，解决现有技术中至少一种技术问题。

[0006] 为此，本发明提供一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0007] （1）将蛭石粉、钛白粉加入到植物精油中，在50-65℃下搅拌混合10-24h，然后加入氯化钙和聚乙烯醇，继续搅拌混合3-6h，冷却至室温，得到改性料I；

[0008] （2）将氧化淀粉、葡甘聚糖、刺槐豆胶、罗望子胶和有机酸加入去离子水中，在40-60℃下搅拌1-3h，然后加入聚乙烯亚胺、羟基红花黄色素A和乙醇，在200-500rpm下搅拌30-
80min；

[0009] （3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

[0010] （4）最后加入癸二酸二丁酯和聚醚硅氧烷，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得。

[0011] 根据本发明的一个实施方式，其中，所述纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法为：将纳米银粉末分散于端羟基聚二甲基硅氧烷中，然后加入三乙醇胺，在60-90℃下，搅拌反应3-10h，冷却至室温，即得；其中纳米银粉末、端羟基聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺的重量份比为0.6:1:3。

[0012] 根据本发明的一个实施方式，其中，所述有机酸为柠檬酸、葡糖酸、苹果酸或抗坏血酸。

[0013] 根据本发明的一个实施方式，其中，所述植物精油为茶树精油、松针精油或山苍子油。

[0014] 根据本发明的一个实施方式，其中，上述各原料的重量份为：蛭石粉2-8份、钛白粉0.8-4份、植物精油0.1-0.5份、氯化钙4-12份、聚乙烯醇1.5-5份、氧化淀粉2.1-5.4份、葡甘聚糖1.6-4份、刺槐豆胶4.3-7.1份、罗望子胶3.5-8份、有机酸0.7-2.6份、去离子水24-35份、聚乙烯亚胺1.6-3.8份、羟基红花黄色素A 0.4-1.2份、乙醇16-22份、纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷3.5-6.2份、癸二酸二丁酯1.5-4.7份和聚醚硅氧烷1.7-4.2份。

[0015] 根据本发明的一个实施方式，其中，上述各原料的重量份为：蛭石粉2.3-7.5份、钛白粉1.1-3.6份、植物精油0.2-0.5份、氯化钙4.8-11.4份、聚乙烯醇1.8-4.6份、氧化淀粉2.3-4.6份、葡甘聚糖1.8-3.4份、刺槐豆胶4.5-7份、罗望子胶3.8-7.4份、有机酸0.9-2.2份、去离子水26-33份、聚乙烯亚胺1.8-3.5份、羟基红花黄色素A 0.6-1.1份、乙醇18-21份、纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷3.8-6份、癸二酸二丁酯1.7-4.3份和聚醚硅氧烷1.9-
3.8份。

[0016] 根据本发明的一个实施方式，其中，所述的食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0017] （1）将蛭石粉5.6重量份、钛白粉2.4重量份加入到植物精油0.38重量份中，在58℃下搅拌混合20h，然后加入氯化钙6.7重量份和聚乙烯醇2.5重量份，继续搅拌混合5h，冷却至室温，得到改性料I；

[0018] （2）将氧化淀粉3.2重量份、葡甘聚糖葡甘聚糖2.6重量份、刺槐豆胶5.3重量份、罗望子胶6.8重量份和有机酸1.4重量份加入去离子水29重量份中，在55℃下搅拌3h，然后加入聚乙烯亚胺2.6重量份、羟基红花黄色素A 0.9重量份和乙醇19重量份，在300rpm下搅拌60min；

[0019] （3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷5.3重量份和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

[0020] （4）最后加入癸二酸二丁酯2.8重量份和聚醚硅氧烷2.4重量份，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得。

[0021] 本发明的有益效果为：

[0022] 本发明提供的食品包装用抗菌涂料对金黄色葡萄球菌、黄曲霉菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均具有良好的抗菌效果。此外，本发明制备的抗菌涂料的抗菌时长可达20个月，且原料安全无毒，非常适用于食品包装领域的应用需求。

具体实施方式

[0023] 下面结合实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0024] 实施例1

[0025] 一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0026] （1）将蛭石粉2重量份、钛白粉0.8重量份加入到植物精油0.1重量份中，在50℃下搅拌混合10h，然后加入氯化钙4重量份和聚乙烯醇1.5重量份，继续搅拌混合3h，冷却至室温，得到改性料I；

[0027] （2）将氧化淀粉2.1重量份、葡甘聚糖1.6重量份、刺槐豆胶4.3重量份、罗望子胶3.5重量份和有机酸0.7重量份加入去离子水24重量份中，在40℃下搅拌1h，然后加入聚乙烯亚胺1.6重量份、羟基红花黄色素A 0.4重量份和乙醇16重量份，在200rpm下搅拌30min；

[0028] （3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷3.5重量份和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

[0029] （4）最后加入癸二酸二丁酯1.5重量份和聚醚硅氧烷1.7重量份，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得。

[0030] 所述纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法为：将纳米银粉末分散于端羟基聚二甲基硅氧烷中，然后加入三乙醇胺，在60℃下，搅拌反应3h，冷却至室温，即得；其中纳米银粉末、端羟基聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺的重量份比为0.6:1:3。

[0031] 所述有机酸为柠檬酸；所述植物精油为茶树精油。

[0032] 实施例2

[0033] 一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0034] （1）将蛭石粉8重量份、钛白粉4重量份加入到植物精油0.5重量份中，在65℃下搅拌混合24h，然后加入氯化钙12重量份和聚乙烯醇5重量份，继续搅拌混合6h，冷却至室温，得到改性料I；

[0035] （2）将氧化淀粉5.4重量份、葡甘聚糖4重量份、刺槐豆胶7.1重量份、罗望子胶8重量份和有机酸2.6重量份加入去离子水35重量份中，在60℃下搅拌3h，然后加入聚乙烯亚胺3.8重量份、羟基红花黄色素A1.2重量份和乙醇22重量份，在500rpm下搅拌80min；

[0036] （3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷3.5-6.2重量份和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

[0037] （4）最后加入癸二酸二丁酯4.7重量份和聚醚硅氧烷4.2重量份，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得。

[0038] 所述纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法为：将纳米银粉末分散于端羟基聚二甲基硅氧烷中，然后加入三乙醇胺，在90℃下，搅拌反应10h，冷却至室温，即得；其中纳米银粉末、端羟基聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺的重量份比为0.6:1:3。

[0039] 所述有机酸为葡糖酸；所述植物精油为松针精油。

[0040] 实施例3

[0041] 一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0042] （1）将蛭石粉2.3重量份、钛白粉1.1重量份加入到植物精油0.2重量份中，在55℃下搅拌混合18h，然后加入氯化钙4.8重量份和聚乙烯醇1.8重量份，继续搅拌混合3h，冷却至室温，得到改性料I；

[0043] （2）将、氧化淀粉2.3重量份、葡甘聚糖1.8重量份、刺槐豆胶4.5重量份、罗望子胶3.8重量份和有机酸0.9重量份加入去离子水26重量份中，在58℃下搅拌3h，然后加入聚乙烯亚胺1.8重量份、羟基红花黄色素A 0.6份和乙醇18重量份，在400rpm下搅拌65min；

[0044] （3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷3.8重量份和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

[0045] （4）最后加入癸二酸二丁酯1.7重量份和聚醚硅氧烷1.9重量份，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得。

[0046] 所述纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法为：将纳米银粉末分散于端羟基聚二甲基硅氧烷中，然后加入三乙醇胺，在80℃下，搅拌反应5h，冷却至室温，即得；其中纳米银粉末、端羟基聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺的重量份比为0.6:1:3。

[0047] 所述有机酸为苹果酸；所述植物精油为松针精油。

[0048] 实施例4

[0049] 一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0050] （1）将蛭石粉7.5重量份、钛白粉3.6重量份加入到植物精油0.5重量份中，在58℃下搅拌混合16h，然后加入氯化钙11.4重量份和聚乙烯醇4.6重量份，继续搅拌混合5h，冷却至室温，得到改性料I；

[0051] （2）将、氧化淀粉4.6重量份、葡甘聚糖3.4重量份、刺槐豆胶7重量份、罗望子胶7.4重量份和有机酸2.2重量份加入去离子水33重量份中，在55℃下搅拌3h，然后加入聚乙烯亚胺3.5重量份、羟基红花黄色素A 1.1份和乙醇21重量份，在450rpm下搅拌65min；

[0052] （3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷6重量份和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

[0053] （4）最后加入癸二酸二丁酯4.3重量份和聚醚硅氧烷3.8重量份，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得。

[0054] 所述纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法为：将纳米银粉末分散于端羟基聚二甲基硅氧烷中，然后加入三乙醇胺，在78℃下，搅拌反应6h，冷却至室温，即得；其中纳米银粉末、端羟基聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺的重量份比为0.6:1:3。

[0055] 所述有机酸为抗坏血酸；所述植物精油为茶树精油。

[0056] 实施例5

[0057] 一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0058] （1）将蛭石粉5.6重量份、钛白粉2.4重量份加入到植物精油0.38重量份中，在58℃下搅拌混合20h，然后加入氯化钙6.7重量份和聚乙烯醇2.5重量份，继续搅拌混合5h，冷却至室温，得到改性料I；

[0059] （2）将氧化淀粉3.2重量份、葡甘聚糖葡甘聚糖2.6重量份、刺槐豆胶5.3重量份、罗望子胶6.8重量份和有机酸1.4重量份加入去离子水29重量份中，在55℃下搅拌3h，然后加入聚乙烯亚胺2.6重量份、羟基红花黄色素A 0.9重量份和乙醇19重量份，在300rpm下搅拌60min；

[0060] （3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷5.3重量份和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

[0061] （4）最后加入癸二酸二丁酯2.8重量份和聚醚硅氧烷2.4重量份，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得。

[0062] 所述纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法为：将纳米银粉末分散于端羟基聚二甲基硅氧烷中，然后加入三乙醇胺，在85℃下，搅拌反应7h，冷却至室温，即得；其中纳米银粉末、端羟基聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺的重量份比为0.6:1:3。

[0063] 所述有机酸为苹果酸；所述植物精油为山苍子油。

[0064] 对比例1

[0065] 一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0066] （1）将蛭石粉2重量份、钛白粉0.8重量份加入到植物精油0.1重量份中，在50℃下搅拌混合10h，然后加入氯化钙4重量份和聚乙烯醇1.5重量份，继续搅拌混合3h，冷却至室温，得到改性料I；

[0067] （2）将葡甘聚糖1.6重量份、刺槐豆胶4.3重量份和有机酸0.7重量份加入去离子水24重量份中，在40℃下搅拌1h，然后加入聚乙烯亚胺1.6重量份、羟基红花黄色素A 0.4重量份和乙醇16重量份，在200rpm下搅拌30min；

[0068] （3）再将端羟基聚二甲基硅氧烷3.5重量份和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

[0069] （4）最后加入癸二酸二丁酯1.5重量份和聚醚硅氧烷1.7重量份，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得。

[0070] 所述有机酸为柠檬酸；所述植物精油为茶树精油。

[0071] 对比例2

[0072] 一种食品包装用抗菌涂料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0073] （1）将蛭石粉2重量份、钛白粉0.8重量份加入到植物精油0.1重量份中，在50℃下搅拌混合10h，然后加入氯化钙4重量份和聚乙烯醇1.5重量份，继续搅拌混合3h，冷却至室温，得到改性料I；

[0074] （2）将氧化淀粉2.1重量份、葡甘聚糖1.6重量份、刺槐豆胶4.3重量份、罗望子胶3.5重量份和有机酸0.7重量份加入去离子水24重量份中，在40℃下搅拌1h，然后加入聚乙烯亚胺1.6重量份和乙醇16重量份，在200rpm下搅拌30min；

[0075] （3）再将纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷3.5重量份和步骤（1）中的改性料I加入步骤（2）中，搅拌混合均匀；

[0076] （4）最后加入癸二酸二丁酯1.5重量份和聚醚硅氧烷1.7重量份，搅拌混合均匀，研磨并静置脱泡，即得。

[0077] 所述纳米银改性的端羟基聚二甲基硅氧烷的制备方法为：将纳米银粉末分散于端羟基聚二甲基硅氧烷中，然后加入三乙醇胺，在60℃下，搅拌反应3h，冷却至室温，即得；其中纳米银粉末、端羟基聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺的重量份比为0.6:1:3。

[0078] 所述有机酸为柠檬酸；所述植物精油为茶树精油。

[0079] 性能测试

[0080] 将以上各实施例和对比例所制备的抗菌涂料进行相关性能测试，其按照行业标准进行测试：

[0081]

[0082] 由以上测试结果可知，本发明提供的食品包装用抗菌涂料对金黄色葡萄球菌、黄曲霉菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均具有良好的抗菌效果。此外，本发明制备的抗菌涂料的抗菌时长可达20个月，且原料安全无毒，非常适用于食品包装领域的应用需求。