[发明专利]一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布的制备方法，包括制备氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸步骤、制备纺丝原液步骤和纺丝成膜。本发明基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布的制备方法通过具有抗菌防腐功效的氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料实现无纺布的整体抗菌功能。本发明还提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布。

技术领域

本发明涉及抗菌材料技术领域，具体涉及一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布，本发明还涉及该基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布的制备方法。

背景技术

随着人类社会的发展进步以及人们对食品品质要求的提高，在食品加工领域出现了食品包装这一产物。食品包装的目的是为了保护食品不受外界环境的侵害，防止食品被环境中的物理、化学及微生物等因素污染，导致食品的货架期变短，进而影响到食品本身的价值。综合性能、成本和耐用性等方面的考虑，塑料成为食品包装应用的首选材料。在现今的市场上，用于食品包装的最常见的塑料材料主要有聚乙烯材料(PE)、聚丙烯材料(PP)、聚氯乙烯材料(PVC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯材料(PET)等。这些材料可以通过简单的方法生产加工出来，成本非常低，适用于工业化大规模生产，同时产品轻巧，形貌多变，防水耐用，在食品包装领域占据了主导优势地位。目前市面上常见的包装材料包括无纺布包装袋，是一种用无纺布制作而成的包装袋。无纺布包装袋承重量与一般的纸袋、塑料袋差不多，但因其实用性、美观性、环保性受到大家的喜爱。无纺布包装袋具有较好的透气、透水效果，方便清洗和晾晒，但这类亲水性较差，且长时间使用情况下容易滋生微生物，加速被包装物品的腐烂变质。

2020年，国家出台《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》，通知要求自 2021年1月1日起，在直辖市、省会城市、计划单列市城市建成区的商场、超市、药店、书店等场所，餐饮打包外卖服务以及各类展会活动中，禁止使用不可降解塑料购物袋，随后各地也纷纷出台相应的禁塑政策。尽管“禁塑令”还未覆盖无纺布包装袋，但可降解塑料已经成为大势所趋，也是目前研发的重点方向。聚乳酸材料作为当下最火热的新型绿色环保高分子材料之一，与传统塑料包装材料相比，其来源天然取之不尽，且易于加工成型，在使用过程中不会对食品产生毒性作用，再加上其力学性能良好，在食品运输和销售过程中，能更好的防止撕裂，减少损害，降低成本。但是聚乳酸材料本身不具备抗菌性、不耐热、力学性能较差，在一定程度上限制了其应用。因此，开发出一款抗菌性能高、力学性能好、耐热、安全性佳的可降解无纺布并应用于制作包装袋，成为当下包装技术领域研发的重点与难点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布的制备方法，本发明还提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布的制备方法制得的基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布，以解决现有无纺布存在的不具备抗菌性、不耐热、力学性能差等缺陷。

第一方面，本发明提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的无纺布的制备方法，按重量份计包括以下步骤：

制备氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸：提供浓度为3～10mg/mL 的氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料的丙酮分散液和浓度为20～100mg/mL的聚乳酸的二氯甲烷溶液，将所述聚乳酸的二氯甲烷溶液边搅拌边滴加到氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料的丙酮分散液中并水浴超声，再向氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料的丙酮分散液中添加EDC和NHS，在保护性气体氛围下将混合体系转移至 60～80℃条件下搅拌反应4～8h，干燥得到氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸；

制备纺丝原液：提供80～120份氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸、5～20份淀粉、400～600份N,N-二甲基甲酰胺和800～1200份三氯甲烷溶液，将氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸、淀粉、N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷溶液混合并转移至60～70℃条件下共混6～12h，得到纺丝原液；