[发明专利]一种姜黄素改性层状黏土/聚乙烯醇纳米复合膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种姜黄素改性层状黏土/聚乙烯醇纳米复合膜及其制备方法，涉及包装材料技术领域。该复合膜的制备方法为：将CUR与Cusupgt;2+/supgt;在LDHs表面发生沉积吸附和络合作用制备出LDHs@CUR‑Cusupgt;2+/supgt;，然后采用溶液浇筑法将LDHs@CUR‑Cusupgt;2+/supgt;和PVA共混制备了LDHs@CUR‑Cusupgt;2+/supgt;/PVA纳米复合膜。LDHs具备较好的阻隔性、比表面积和结构可设计性，且其电荷密度高在溶剂中不易脱落分离。将其加入到PVA后可以分散在PVA中，从而有效的改善了PVA膜的力学性能以及热稳定性。CUR的负载可以有效的改善LDHs/PVA纳米复合膜的抗菌性和抗氧化性，延长食品的保质期。此外，利用姜黄素的pH指示性还可以进一步拓展LDHs/PVA纳米复合膜在智能包装领域的应用。

技术领域

本发明涉及包装材料技术领域，且特别涉及一种姜黄素改性层状黏土/聚乙烯醇纳米复合膜及其制备方法。

背景技术

近年来，为了延长食品保存期以应对市场世界化所带来的影响，越来越多的活性食品包装材料进入人们的视野。在当下，食品包装材料大量使用聚乙烯、聚氯乙烯等不可降解的材料，从而对环境造成了巨大压力。聚乙烯醇(PVA)是一种人工合成、多用途的水溶性聚合物，其通常以醋酸乙烯为单体进行聚合，进而醇解或水解制成。PVA作为一种无毒无味、可降解的水溶性高分子聚合物，其具有的线性结构、稳定的化学性能、良好的亲水性能、优秀的成膜性以及较高的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等性能都是理想的包装材料性能。由其制成的薄膜具有气体阻隔性好、不吸灰尘、强亲水性和耐热性以及良好的力学性能等特点。另一方面由于PVA可降解，使其成为一种环境友好材料，符合当下社会绿色环保的发展要求。因此，作为一种无毒且不致癌的高分子材料，PVA被公认为是当下社会最有发展前景的可降解包装材料之一。

但是由于PVA只由C、H、O三种元素构成，因此其阻燃性和抗菌性等性能并不是很理想，其极限氧指数只有19.7。PVA在阻燃性、抗菌性和抗紫外性等性能上还有所欠缺，从而限制了其在包装材料方面的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种姜黄素改性层状黏土/聚乙烯醇纳米复合膜，通过姜黄素(CUR)和水滑石(LDHs)共混改性，得到LDHs@CUR-Cu²⁺，并将其与PVA共混制备LDHs@CUR-Cu²⁺/PVA纳米复合膜，此纳米复合膜具有良好的力学性能、热力学性能、抗菌性和抗氧化性。

本发明的另一目的在于提供一种姜黄素改性层状黏土/聚乙烯醇纳米复合膜的制备方法，此制备方法简单易操作，适用于工业化大规模生产。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种姜黄素改性层状黏土/聚乙烯醇纳米复合膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、水滑石的制备：将MgCl₂·6H₂O、尿素和AlCl₃·6H₂O溶于去离子水中，得到混合溶液，所述混合溶液超声处理后，在高温高压下反应，得到水滑石浆料，离心、洗涤、干燥后，得到水滑石；

S2、LDHs@CUR-Cu²⁺的制备：将所述水滑石加入无水乙醇中，超声处理25～35min后，得到水滑石分散液，所述水滑石分散液经磁力搅拌后加入姜黄素吸附10～20min，然后加入CuCl₂·2H₂O并室温搅拌反应3.5～4.5h，洗涤、干燥得到LDHs@CUR-Cu²⁺；

S3、将所述LDHs@CUR-Cu²⁺溶于去离子水中，超声处理25～35min后，加入聚乙烯醇并磁力搅拌10～20min，得到浇筑液；