一种抗菌包装纸的制备方法及其产品和应用

1.本发明属于包装材料领域，具体涉及一种抗菌包装纸的制备方法及其产品和应用。


背景技术：

2.纸包装材料因为来源丰富、成本低廉、绿色环保等特点，应用广泛。而由于包装纸的主要成分是纤维素等组分，在适宜的温湿度条件下，微生物易在纤维上繁殖，导致纸材发霉生菌，影响其正常使用。因此，赋予包装纸材抗菌防霉功能，具有优良的实际应用价值。
3.现有抗菌包装纸材的制备技术主要包括纤维改性法、表面加工法和浆内添加法。纤维改性法是通过将纸纤维进行抗菌化改性处理，使用的化学抗菌剂可能会对环境和人体健康产生危害，且工艺步骤复杂；表面加工法是通过喷洒、涂布、施胶和浸渍等方法将抗菌剂与纸材表面进行结合，存在抗菌剂利用率不高的问题；浆内添加法是在造纸湿部直接进行抗菌剂添加，需要考虑抗菌剂与纸浆相容性的问题。
4.辣椒碱又称辣椒辣素，是从辣椒果实中提取的一种结构稳定含香草酰胺的生物碱，具有优良的抗菌、抗氧化功效，对1,1-二苯基-二苦基肼(dpph)、超氧阴离子和羟基自由基都有很好的清除能力。同时，由于辣椒碱具有安全性高、理化性质稳定、可生物降解等诸多优点，其化学稳定性高于大蒜素等常见的植物源抗菌剂，在食品工业中具有很高的开发价值。目前将辣椒碱用于制备抗菌包装材料的研究尚未见报道。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明所要解决的技术问题，提供一种安全无毒、抗菌效果好的包装纸材的制备方法，该制备得到的包装纸可以用于各类包装行业。
6.技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种抗菌包装纸的制备方法，包括以下步骤：
7.1)配制乙醇-cuso
4-辣椒碱单体溶液；
8.2)将乙醇-cuso
4-辣椒碱单体溶液倒入辐照瓶中，并放入包装纸材料；
9.3)搅拌后充n2以排除其中的o2；
10.4)辐照；
11.5)将辐照后的纸材样品取出，用乙酸乙酯进行抽提后干燥即得抗菌包装纸。
12.其中，步骤1)中所述乙醇-cuso
4-辣椒碱单体溶液的配制方法如下：
13.1.1)将cuso4·
5h2o与乙醇混合，磁力搅拌至cuso4完全溶解，得到单体溶剂；
14.1.2)将辣椒碱与步骤2.1)的单体溶剂混合，磁力搅拌至辣椒碱完全溶解，得到单体溶液即乙醇-cuso
4-辣椒碱溶液。
15.优选的，所述乙醇-cuso
4-辣椒碱溶液按照重量份数包括如下组分制成：乙醇60～80份，cuso4·
5h2o 0.06～0.10份，辣椒碱3.6～7.0份。
16.优选的，所述步骤2)中使用的纸材为牛皮纸、淋膜纸、果袋纸等包装用纸。
17.优选的，所述步骤3)中的充n2的时间为10～20min。
18.优选的，所述步骤4)的辐照剂量为30～70kgy。
19.优选的，所述步骤5)中的乙酸乙酯抽提的时间为8～12h。
20.本发明内容还包括所述的制备方法制备得到的抗菌包装纸。
21.本发明内容还包括所述的抗菌包装纸在制备包装材料方面的应用。
22.有益效果：与现有技术相比，本发明具备以下优点：
23.①
本发明方法提供的抗菌包装纸原料简单，属环境友好型包装材料，且制备步骤操作性强，可实现工业化大规模生产；
24.②
抗菌包装纸中添加的辣椒碱，天然无毒，来源丰富，实现自然资源的高效利用；
25.③
辐照接枝法提高了抗菌剂(辣椒碱)的利用率，且无化学污染；
26.④
抗菌包装纸具有优良的抗菌性能，可广泛用于各类包装行业。
附图说明
27.图1为牛皮纸接枝辣椒碱后抗大肠杆菌效果。
具体实施方式
28.下面通过具体实施例对本发明所述的技术方案给予进一步详细的说明，但有必要指出以下实施例只用于对发明内容的描述，并不构成对本发明保护范围的限制。
29.以下实施例中未注明具体条件的实验方法，均按照常规步骤进行，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
30.实施例1
31.一种抗菌包装纸的制备，具体包括以下步骤：
32.(1)将0.08g cuso4·
5h2o加入70ml乙醇中，磁力搅拌至cuso4完全溶解，得到单体溶剂，然后称取4.5g辣椒碱加入单体溶剂中，磁力搅拌至辣椒碱完全溶解，得到单体溶液即乙醇-cuso
4-辣椒碱溶液；
33.(2)将乙醇-cuso
4-辣椒碱单体溶液倒入辐照瓶中，并放入牛皮纸材料(尺寸10
×
15cm)；
34.(3)向辐照管内充n215min；
35.(4)进行辐照，辐照剂量为50kgy；
36.(5)将辐照后的牛皮纸取出，用乙酸乙酯进行10h抽提，抽提结束后干燥即得抗菌牛皮纸。
37.实施例2
38.一种抗菌包装纸的制备，和实施例1相似，不同的是，步骤2中使用的纸材为淋膜纸。
39.实施例3
40.一种抗菌包装纸的制备，和实施例1相似，不同的是，步骤2中使用的纸材为果袋纸。
41.实施例4
42.一种抗菌包装纸的制备，和实施例1相似，不同的是，步骤1中单体溶液配制方法
为：将0.10g cuso4·
5h2o加入60ml乙醇中，磁力搅拌至cuso4完全溶解，得到单体溶剂，然后称取3.6g辣椒碱加入单体溶剂中，磁力搅拌至辣椒碱完全溶解。
43.实施例5
44.一种抗菌包装纸的制备，和实施例1相似，不同的是，步骤1中单体溶液配制方法为：将0.06g cuso4·
5h2o加入80ml乙醇中，磁力搅拌至cuso4完全溶解，得到单体溶剂，然后称取3.6g辣椒碱加入单体溶剂中，磁力搅拌至辣椒碱完全溶解。
45.实施例6
46.一种抗菌包装纸的制备，和实施例1相似，不同的是，步骤1中单体溶液配制方法为：将0.10g cuso4·
5h2o加入80ml乙醇中，磁力搅拌至cuso4完全溶解，得到单体溶剂，然后称取7.0g辣椒碱加入单体溶剂中，磁力搅拌至辣椒碱完全溶解。
47.实施例7
48.一种抗菌包装纸的制备，和实施例1相似，不同的是，步骤1中单体溶液配制方法为：将0.06g cuso4·
5h2o加入60ml乙醇中，磁力搅拌至cuso4完全溶解，得到单体溶剂，然后称取7.0g辣椒碱加入单体溶剂中，磁力搅拌至辣椒碱完全溶解。
49.实施例8
50.制备方法参考实施例1，不同的是，步骤(4)中辐照剂量为70kgy。
51.实施例9
52.制备方法参考实施例1，不同的是，步骤(4)中辐照剂量为30kgy。
53.实施例10
54.制备方法参考实施例1，不同的是，步骤(3)中充n2时间为10min。
55.对照例1
56.制备方法参考实施例1，不同的是，步骤(1)中辣椒碱组分换成大蒜素。
57.对照例2
58.制备方法参考实施例2，不同的是，步骤(1)中辣椒碱组分换成大蒜素。
59.对照例3
60.制备方法参考实施例3，不同的是，步骤(1)中辣椒碱组分换成大蒜素。
61.对照例4
62.制备方法参考实施例1，不同的是，步骤(4)中辐照剂量为10kgy。
63.对照例5
64.制备方法参考实施例1，不同的是，步骤(3)中充n2时间为5min。
65.将实施例1～10及对照例1～5制得的抗菌包装纸进行抗菌性能测试。测试方法如下：
66.接种环取活化后的大肠杆菌，用生理盐水依次配10倍递增稀释菌液；将抗菌包装纸裁剪成1cm
×
1cm尺寸的小样，用紫外灯将小样两面分别照射30min灭菌；灭菌后的待测纸样装入三角瓶中，然后向三角瓶中加入10ml pbs缓冲液和100ul大肠杆菌菌液，使三角瓶中菌悬液的浓度为(1.0～9.0)
×
104cfu/ml；三角瓶封口后在37℃、150r/min条件下振荡培养1h后，采用大肠杆菌3m片进行计数测定。
67.测试结果见表1。
68.表1
[0069][0070]