專利名稱：抗菌薄膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗菌薄膜及其制造方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種含有抗菌材料和熱塑性樹脂的抗菌薄膜，這種薄膜具有殺死細(xì)菌、防止霉變的功能，主要用于衛(wèi)生材料如婦女衛(wèi)生巾、衛(wèi)生護(hù)墊、嬰兒紙尿褲及成人尿失禁產(chǎn)品，食品包裝材料如保鮮膜，食品包裝袋，藥品包裝等一次性包裝材料等。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)衛(wèi)生材料及食品包裝抗菌及抑菌效果認(rèn)識(shí)的提高，抗菌薄膜越來越受到人們的關(guān)注。
傳統(tǒng)的抗菌薄膜一般是通過直接將抗菌成分涂布在塑料薄膜上得到的，中國專利申請(qǐng)CN2497755中公開了這樣的一種抗菌薄膜，其中，在基材膜表層涂布抗菌劑溶液后，與中層的色母層及底層的強(qiáng)度層粘合而成。
通過涂布而賦予薄膜抗菌性的工藝雖然簡單易行，但是存在如下兩個(gè)問題。首先，因抗菌劑通常難溶于常規(guī)的水溶劑中，所以，為了配成涂布液，通常都將抗菌劑粉末超微細(xì)化，并使用有機(jī)溶劑溶解抗菌劑粉末，配成懸浮液，而有機(jī)溶劑造成薄膜的有機(jī)可揮發(fā)物含量偏高，對(duì)人體和環(huán)境均造成負(fù)面影響。即使使用上述懸浮液得到涂布液，由于抗菌劑在其中不可能分子級(jí)混合，不是真溶液，故干燥后的薄膜表面涂層中的抗菌成份含量不均勻，限制抗菌效果的發(fā)揮。另外，當(dāng)前市場上也有涂布純中藥天然高分子抗菌溶液得到的抗菌薄膜，其存在兩方面的問題，一是味道大，二是揮發(fā)快，難于持久殺菌。同時(shí)，微生物容易對(duì)有機(jī)抗菌劑產(chǎn)生耐藥性，從而影響抗菌效果的持久發(fā)揮。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種環(huán)保、高效的新型抗菌薄膜，這種抗菌薄膜的抗菌劑在薄膜中均勻分布，不易遷出，因此具有更優(yōu)良、持久的抗菌效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種含有熱塑性樹脂材料和分散于所述熱塑性樹脂材料中的抗菌材料的抗菌薄膜。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造含有熱塑性樹脂材料和分散于所述熱塑性樹脂材料中的抗菌材料的抗菌薄膜的方法，其中，包括將抗菌材料和熱塑性樹脂材料共擠出后流延的步驟。
下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
首先描述本發(fā)明中的熱塑性樹脂材料。
適用于本發(fā)明的熱塑性樹脂材料包括但不限于聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚氯乙烯(PVC)，氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(PEVA)，乙丙共聚物，乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、氯化聚乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物等聚烯烴類樹脂、甲基丙烯酸酯聚合物、聚偏氯乙烯、氯乙烯-偏氯乙烯共聚物、偏氯乙烯-丙烯腈共聚物、偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚酰胺、聚氨酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、硝基纖維素、離子交聯(lián)聚合物、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物及其混合物，優(yōu)選聚烯烴類樹脂材料，更優(yōu)選聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯及其混合物。
考慮到對(duì)環(huán)境的影響以及再生的要求，可以使用光或生物降解性熱塑性樹脂材料。所述光或生物降解性熱塑性樹脂材料包括但不限于可降解的PE或PP等。
然后，描述本發(fā)明中的抗菌材料。
本申請(qǐng)中使用的術(shù)語“抗菌材料”，是指能夠直接與所述熱塑性樹脂材料混合的發(fā)揮抗菌作用的材料，包括抗菌劑和/或本身含有抗菌劑的抗菌母粒。
適用于本發(fā)明的抗菌劑只要能夠耐受加工溫度即可，沒有其他的限制，加工溫度取決于待加工的原料及用量等因素，但一般不超過280℃。因此，只要分解溫度在280℃以上的抗菌劑，都可以用于本發(fā)明，其中包括無機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑。
無機(jī)抗菌劑例如可以舉出無機(jī)金屬鹽，例如含有無機(jī)金屬離子如銀離子、鋅離子、銅離子等的鹽類，無機(jī)氧化物例如氧化銀、氧化鋅、氧化銅等。有機(jī)抗菌劑可以列舉季銨鹽等。優(yōu)選無機(jī)抗菌劑，更優(yōu)選銀鹽、鋅鹽、銅鹽和含稀土元素的抗菌劑。
本發(fā)明中的抗菌劑的粒徑一般小于1000微米，優(yōu)選小于100微米，更優(yōu)選小于50微米，進(jìn)一步更優(yōu)選小于10微米。
本發(fā)明中的抗菌劑的用量，以最終得到的抗菌薄膜的總重為基準(zhǔn)，為100ppm-20％，優(yōu)選500ppm-15％，更優(yōu)選1000ppm-10％。
本申請(qǐng)中使用的術(shù)語“抗菌母?！?，是指包含抗菌劑和載體的材料。在不妨礙發(fā)揮抗菌性的范圍內(nèi)，本發(fā)明的抗菌母粒當(dāng)然也可以含有其它的各種材料。
本申請(qǐng)中使用的術(shù)語“載體”，是指用于稀釋并分散所述抗菌劑的樹脂材料，根據(jù)需要，可以是各種樹脂材料，沒有特殊的限制。但是考慮到與上述熱塑性樹脂材料的良好相容性，優(yōu)選是與上述同樣的熱塑性樹脂材料，更優(yōu)選是聚烯烴樹脂材料。
本發(fā)明中的抗菌母粒的形態(tài)可以是本領(lǐng)域中公知的各種形態(tài)，沒有特別的限制，包括但不限于顆粒、片劑、膠囊等。
本發(fā)明中的抗菌母?？梢杂帽绢I(lǐng)域的常規(guī)工藝制備，也可以直接使用市售品，例如BCM-EO2A(廣州擎天抗菌材料公司制)，GPD，Antim PE(崇高科技制)，四針牌抗菌母粒(成都交大晶宇科技制)。本發(fā)明中的抗菌母粒只要能夠承受加工過程中的最高溫度(即280℃)、在加工過程中不發(fā)生分解或其它反應(yīng)而失活即可。
本發(fā)明中的抗菌母粒的用量，以抗菌薄膜的總重為基準(zhǔn)，至多為40％，更優(yōu)選至多為30％，最優(yōu)選為2-10％。
為了方便加工，得到抗菌劑分布均勻的抗菌薄膜，本發(fā)明中的抗菌母粒的粒徑，只要與所用的熱塑性樹脂材料的粒徑相當(dāng)即可，沒有其它的特別的限制。
另外，本發(fā)明的抗菌薄膜中，除了上述抗菌材料和熱塑性樹脂材料以外，根據(jù)需要還可以含有能夠用在抗菌薄膜中的常規(guī)添加劑，如增塑劑、填料、交聯(lián)劑、顏料、穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗靜電劑、UV吸收劑等。這些添加劑的含量最多為抗菌薄膜總重的15重量％。
例如，為了使薄膜著色，作為顏料，可以使用色母粒，例如酞青綠母粒，鈦白粉母粒等，制成透明、半透明或不透明的薄膜。
本發(fā)明的抗菌薄膜的流延厚度為0.5-3mil，經(jīng)過處理，立體厚度可達(dá)800微米。
經(jīng)過上述方法得到的本發(fā)明的抗菌薄膜是透明、半透明或不透明的。
下面描述本發(fā)明的抗菌薄膜的制造方法。
為了獲得抗菌劑均勻分布的抗菌薄膜，制造本發(fā)明的抗菌薄膜的方法包括如下步驟將所述抗菌材料和熱塑性樹脂材料共擠出，流延。
本發(fā)明方法中，將熱塑性樹脂及抗菌材料從相同或不同加料料斗加入擠出機(jī)，在低于280℃的加工溫度下，塑化，混合均勻。
適用于本發(fā)明方法中的擠出機(jī)根據(jù)加工材質(zhì)的不同選擇，單螺桿或雙螺桿均可，其中，雙螺桿擠出機(jī)可以是同向，也可以是異向擠出。
本發(fā)明方法中的擠出加工、流延加工和冷卻的條件，可以由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員確定。
作為本發(fā)明的抗菌薄膜，可以是單層抗菌薄膜，也可以根據(jù)需要，由多個(gè)擠出機(jī)擠出共流延，制成多層抗菌薄膜。
在多層抗菌薄膜的情況下，在本發(fā)明方法中，可以由多臺(tái)擠出機(jī)擠出之后，同時(shí)向模頭送料，通過不同的流道進(jìn)入模頭，使得到的液態(tài)擠出物進(jìn)行流延，從而得到各層成份相同或不同的薄膜。
這樣得到的薄膜還可以根據(jù)需要進(jìn)行本領(lǐng)域常規(guī)的各種加工，如打孔、壓花等。在打孔的情況下，孔型可以是任何幾何結(jié)構(gòu)，優(yōu)選是五角形，六角形，菱形等。因此，本發(fā)明的抗菌薄膜可以是不含任何微觀結(jié)構(gòu)的表面光滑的薄膜，也可以是具有微觀花紋或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的薄膜。
本發(fā)明的抗菌薄膜還可以用公知的技術(shù)與其它材料一起制成復(fù)合薄膜，在制造復(fù)合薄膜的情況下，抗菌成份可以僅存在于表層中，也可以存在于每一層薄膜中。所述表層指使用表面，如作為衛(wèi)生材料時(shí)，指與人體的接觸面，作為包裝材料時(shí)，指與包裝物接觸的表面。
此外，本發(fā)明中，還可以在薄膜成型過程中將無紡布和抗菌薄膜以熱粘合的方式復(fù)合，得到復(fù)合抗菌薄膜，其中所述的無紡布可以是具有抗菌效果的無紡布。
本發(fā)明的抗菌薄膜具有殺滅細(xì)菌、防止霉變的功能，并且抗菌性持久。
本發(fā)明的抗菌薄膜可以用在希望具有抗菌性的各種用途中，例如衛(wèi)生材料如衛(wèi)生巾、衛(wèi)生護(hù)墊、嬰兒紙尿褲及成人尿失禁產(chǎn)品，食品包裝及保鮮材料如保鮮膜，食品包裝袋，藥品包裝等一次性包裝材料等。
具體實(shí)施例方式
下面舉出具體的實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的任何限制。
實(shí)施例1流延薄膜的制造將LDPE F410(新加坡聚烯烴私營公司制)60wt％，HDPEXH6020(Cheveron公司制)26wt％，酞青綠母粒4wt％，銀抗菌母料5wt％(商品名BCM-E02A，廣州擎天抗菌材料公司制，其中，以抗菌母粒的總重計(jì)，抗菌劑銀含量為30％，抗菌劑粒徑小于2微米) 和50wt％鈦白粉PE母粒5wt％在各段溫度控制如下的BRAMPTON擠出機(jī)中擠出，擠出速度為10米/分，并通過流延模頭，制得立體厚度30微米、基重為24g/m2的流延薄膜進(jìn)料段204℃壓縮段227℃計(jì)量段250℃流延模頭260℃。
實(shí)施例2流延薄膜的制造將聚碳酸酯(商品名Markrolon 2400，拜爾公司制)20wt％，EVA(商品名Elvax 3135，Dupont公司制)16wt％，PP(Escorene制，商品名PP1304EI)50％和四針牌ZnO抗菌劑(成都交大晶宇科技制，粒徑6微米)14wt％，在擠出機(jī)中擠出，擠出速度為12米/分，并通過流延模頭，制得立體厚度40微米、基重為35g/m2的流延薄膜，擠出機(jī)各段溫度控制如下進(jìn)料段220壓縮段260℃計(jì)量段270℃流延模頭280實(shí)施例3流延薄膜的制造將LDPE F410 95wt％，納米銀抗菌母粒Antim-PE 0.5wt％(崇高科技制，納米級(jí)，銀含量20wt％)50％活性鈦白粉母粒4.5％在擠出機(jī)中擠出，擠出速度10米/分，并通過流延模頭，制得立體厚度20微米、基重20g/m2的流延薄膜，擠出機(jī)各段溫度控制如下進(jìn)料段199℃壓縮段210℃計(jì)量段215℃流延模頭230℃。
試驗(yàn)例1-3使用實(shí)施例1-3得到的抗菌薄膜，試驗(yàn)方法依據(jù)中華人民共和國衛(wèi)生部1999年11月頒布的《消毒技術(shù)規(guī)范--抑菌試驗(yàn)》和FZ/T01021-92(織物抗菌性能試驗(yàn)方法)，測定所得抗菌薄膜作為衛(wèi)生巾用抗菌薄膜的抗菌性，結(jié)果如下。
細(xì)菌種類 24小時(shí)殺菌率大腸桿菌 95.86％白色念珠菌99.75％金黃色葡萄球菌99.68％由上述結(jié)果可知，本發(fā)明的抗菌薄膜24小時(shí)對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及白色念珠菌的抑制率均達(dá)到95％以上，其中對(duì)大腸桿菌的殺滅率高達(dá)99.99％。金黃色葡萄球菌及白色念珠的殺滅率均高達(dá)99％。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種高抑菌抗菌活性的新型抗菌薄膜。由于通過將抗菌母粒和熱塑性樹脂材料共擠出的工藝制成，所以抗菌活性成分在薄膜中分布均勻，不宜滲出，能夠發(fā)揮優(yōu)良而持久的抗菌作用，在各種衛(wèi)生材料和食品及藥品包裝材料中得到廣泛的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種抗菌薄膜，包含熱塑性樹脂材料和分散于所述熱塑性樹脂材料中的抗菌材料。
2.權(quán)利要求1的抗菌薄膜，其通過將抗菌材料和熱塑性樹脂材料共擠出流延的方法制造。
3.權(quán)利要求1或2的抗菌薄膜，其中所述熱塑性樹脂材料是聚烯烴。
4.權(quán)利要求3的抗菌薄膜，其中所述聚烯烴是選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯的至少一種。
5.權(quán)利要求1或2的抗菌薄膜，其中所述抗菌材料選自抗菌劑或含有抗菌劑的抗菌母粒。
6.權(quán)利要求5的抗菌薄膜，其中，以所述抗菌薄膜的總重為基準(zhǔn)，所述抗菌劑的含量為100ppm-20％。
7.權(quán)利要求5的抗菌薄膜，其中，以所述抗菌薄膜的總重為基準(zhǔn)，所述抗菌母粒的含量至多為40％。
8.權(quán)利要求6或7的抗菌薄膜，其中所述抗菌劑是選自Ag化合物、Cu化合物、Zn化合物和稀土元素化合物的至少一種。
9.權(quán)利要求5的抗菌薄膜，其中所述抗菌劑的粒徑是1000微米以下。
10.制造權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的抗菌薄膜的方法，包括如下步驟將抗菌材料與熱塑性樹脂材料加入擠出機(jī)，共擠出，然后流延。
11.權(quán)利要求10的制造方法，其中，在流延得到所述薄膜以后，還包括將所述薄膜與其它材料層合以生產(chǎn)復(fù)合薄膜的步驟。
全文摘要
一種具有高抑菌抗菌活性的新型熱塑性樹脂抗菌薄膜，其中含有10ppm－20％的抗菌劑，這種抗菌薄膜通過將抗菌材料與熱塑性樹脂材料共擠出流延而得，具有殺死細(xì)菌、防止霉變的功能，可以用于衛(wèi)生材料如衛(wèi)生巾、衛(wèi)生護(hù)墊、嬰兒紙尿褲及成人尿失禁產(chǎn)品，食品包裝材料如保鮮膜，食品包裝袋，藥品包裝等一次性包裝材料等。
文檔編號(hào)C08L27/06GK1515605SQ0310154
公開日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2003年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月10日
發(fā)明者劉躍順, 謝巧鋒, 張武陵 申請(qǐng)人:廣州卓德嘉薄膜有限公司