专利名称：具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种箱包包裹材料及其制备方法，尤其涉及ー种具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料及其制备方法。
背景技术：
箱包在搬运、托运等过程中，其手把或背带等处是人们接触最频繁的地方，也是病菌在人群间传播的重要场所。随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，人们对健康要求意识也变得越来越强。其中，箱包的手把或背带等经常与人体接触处，不但要具有手感好，质量牢固等要求外，还应具有长期抗菌功能，为安全健康出行把好第一关。传统的箱包制作企业由于成本和技术原因，往往忽略了这一重点。壳聚糖(chtiosan)可从虾壳、蟹壳等节肢动物的废弃物中提取。壳聚糖在结构上是甲壳素脱乙酰化的产物，是D-氨基葡萄糖经过β-1，4糖苷键连接而形成的ー种天然的直链状碱性多糖，分子链上含有大量具有反应活性的氨基和羟基，因其独特的分子结构，而赋予壳聚糖一系列优越的理化性质，如良好的吸附性、螯合性，具有很好的生物相容性和生物活性、吸湿性、成膜性，无毒、无害、无免疫抗原性。由于壳聚糖本身具有良好的成膜性与吸湿性，是抗菌谱较广的天然高分子，可以形成抗菌膜黏附在TPR (热塑性橡胶)材料上，而且还具有持久的抗菌性能，使用安全、无毒无副作用，且对环境友好。同壳聚糖大分子相比， 低聚壳聚糖水溶性、吸湿保湿性、抗菌抑菌效果更好，壳聚糖的抑菌作用是随着壳聚糖粘均分子量的降低而逐渐增强的，分子量越小，脱乙酰度越高，抑菌效果越好，尤以均分子量为 1500左右的低聚壳聚糖的抗菌效果最好。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供ー种具有持久的抗菌效果、耐洗涤、耐磨损、使用安全且对环境友好的具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料及其制备方法。本发明的技术方案为具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料，所述箱包包裹材料包括织物材料的基体层及固着于织物材料上的壳聚糖层。本发明具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的制备方法包括以下步骤
1)采用H2O2氧化降解法，在40-60°C的恒温水浴下，在反应容器中依次加入体积比为1 :0. 06-0. 1 0. 02—0. 06的质量分数为4%的壳聚糖溶液、质量分数为4-5%的H2O2溶液和质量分数为3-4% HAc溶液，在450-550HZ频率下超声4. 5-5. 5h，使壳聚糖主链上的 β-(1，4)-糖苷键发生氧化而断裂，得到聚合度为3-12的壳聚糖；
2)经凝胶滲透色谱测定步骤1)降解的壳聚糖分子量，用电位滴定法測定其脱乙酰度， 选择分子量在5000-9000，脱乙酰度为88%-89%的壳聚糖；
3)将步骤2)中选出的壳聚糖制成质量分数为1-5%的水溶液，然后将制备箱包包裹材料的织物材料在25-50°C下浸入壳聚糖水溶液中15-40分钟；4)将浸渍好的织物材料在90-110°C烘干、继续在110-125°C下焙烘10-15min，得到所述的箱包包裹材料。所述步骤1)中溶液的质量分数为4. 5%，HAc溶液的质量分数为3. 5%。本发明中，所述步骤1)还可以采用酸降解法，在40-60°C下，往反应容器中依次加入体积比为1 0.02-0. 04的质量分数为4-5%的壳聚糖溶液、质量分数为3-4%HCl溶液，在 450-550HZ频率下超声波180min，得到聚合度为3_12的壳聚糖。所述步骤3)中将制备箱包包裹材料的织物材料在40-50°C下浸入壳聚糖水溶液中15-20分钟。所述步骤3)中制备箱包包裹材料的织物材料为无纺布、绒布、锦纶材料。本发明的箱包包裹材料为绿色抗菌包裏材料，是以改性的壳聚糖为抗菌剂，利用浸轧法将壳聚糖固着于织物材料上，制得的箱包包裹材料不仅可以用于箱包的手把上，还可以用于箱包背带等经常与人体接触处，具有持久的抗菌效果、耐洗涤、耐磨损、使用安全且对环境友好的特点。本发明制得的箱包包裹材料具有如下优点
a.有效抑制細菌或真菌生长，抗菌耐久性強；
b.使用天然抗菌剂——壳聚糖，安全无毒、无刺激、对环境友好，且壳聚糖来源广泛；
c.具有广谱的抗菌性能；
d.抑菌率高；
e.成本低。
具体实施例方式本发明具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的制备方法包括以下步骤
1)采用H2O2氧化降解法，在40-60°C的恒温水浴下，在反应容器中依次加入体积比为1 :0. 06-0. 1: 0. 02-0. 06的质量分数为4%的壳聚糖溶液、质量分数为4-5%的H2O2溶液和质量分数为3-4% HAc溶液，在450-550HZ频率下超声4. 5-5. 5h，使壳聚糖主链上的 β-(1，4)-糖苷键发生氧化而断裂，得到聚合度为3-12的壳聚糖；
2)经凝胶滲透色谱测定步骤1)降解的壳聚糖分子量，用电位滴定法測定其脱乙酰度， 选择分子量在5000-9000，脱乙酰度为88%-89%的壳聚糖；
3)将步骤2)中选出的壳聚糖制成质量分数为1-5%的水溶液，然后将制备箱包包裹材料的织物材料在25-50°C下浸入壳聚糖水溶液中15-40分钟；
4)将浸渍好的织物材料在90-110°C烘干、继续在110-125°C下焙烘10-15min，得到所述的箱包包裹材料。用电位滴定法測定壳聚糖的脱乙酰度，具体为用过量的HCl溶解准确称量的壳聚糖样品，HCl与壳聚糖中的-NH2等摩尔反应后，溶液中含有过量的HC1，再用标准氢氧化钠溶液滴定时，氢氧化钠溶液首先中和过量的HC1，PH值出现急剧上升，即第一次突变，然后氢氧化钠标准溶液再和与壳聚糖中的-NH2结合的HC1，达到滴定等当点吋，PH值出现第 ニ个突变，利用两个突跃之间的氢氧化钠的用量计算壳聚糖的脱乙酰度。实施例1
1)采用1 氧化降解法，在40°c的恒温水浴下，在反应容器中依次加入IOOml质量分数为4%的壳聚糖溶液、IOml质量分数为4%的溶液和2ml质量分数为4% HAc溶液，在 450Hz频率下超声5. 5h,使壳聚糖主链上的β - (1，4)-糖苷键发生氧化而断裂，得到聚合度为3-12的壳聚糖；
2)经凝胶滲透色谱测定步骤1)降解的壳聚糖分子量，用电位滴定法測定其脱乙酰度， 选择分子量在5000-9000，脱乙酰度为88%-89%的壳聚糖；
3)将步骤2)中选出的壳聚糖制成质量分数为1%的水溶液，然后将制备箱包包裹材料的锦纶材料在25°C下浸入壳聚糖水溶液中40分钟；
4)将浸渍好的锦纶材料在100°C烘干、继续在120°C下焙烘12min，得到所述的箱包包裏材料。实施例2
1)采用氧化降解法，在60°c的恒温水浴下，在反应容器中依次加入IOOml质量分数为4%的壳聚糖溶液、6ml质量分数为5%的溶液和6ml质量分数为3% HAc溶液，在 550Hz频率下超声4. 5h，使壳聚糖主链上的β - (1，4)-糖苷键发生氧化而断裂，得到聚合度为3-12的壳聚糖；
2)经凝胶滲透色谱测定步骤1)降解的壳聚糖分子量，用电位滴定法測定其脱乙酰度， 选择分子量在5000-9000，脱乙酰度为88%-89%的壳聚糖；
3)将步骤2)中选出的壳聚糖制成质量分数为5%的水溶液，然后将制备箱包包裹材料的绒布材料在50°C下浸入壳聚糖水溶液中15分钟；
4)将浸渍好的绒布材料在90°C烘干、继续在125°C下焙烘lOmin，得到所述的箱包包裹材料。实施例3
1)采用氧化降解法，在45°c的恒温水浴下，在反应容器中依次加入IOOml质量分数为4%的壳聚糖溶液、8ml质量分数为4. 5%的溶液和細1质量分数为3. 5% HAc溶液， 在550Hz频率下超声4. 5h，使壳聚糖主链上的β-(1, 4)-糖苷键发生氧化而断裂，得到聚合度为3-12的壳聚糖；
2)经凝胶滲透色谱测定步骤1)降解的壳聚糖分子量，用电位滴定法測定其脱乙酰度， 选择分子量在5000-9000，脱乙酰度为88%-89%的壳聚糖；
3)将步骤2)中选出的壳聚糖制成质量分数为3%的水溶液，然后将制备箱包包裹材料的锦纶材料在45°C下浸入壳聚糖水溶液中25分钟；
4)将浸渍好的锦纶材料在105°C烘干、继续在115°C下焙烘13min，得到所述的箱包包裏材料。实施例4
1)采用酸降解法，在55°C下，往反应容器中依次加入体积比为1 : 0.02-0.04的 IOOml质量分数为4. 5%的壳聚糖溶液、2ml质量分数3. 5%HC1溶液，在500Hz频率下超声波 180min，使壳聚糖主链上的β-(1，4)-糖苷键发生氧化而断裂，得到聚合度为3_12的壳聚糖；
2)经凝胶滲透色谱测定步骤1)降解的壳聚糖分子量，用电位滴定法測定其脱乙酰度， 选择分子量在5000-9000，脱乙酰度为88%-89%的壳聚糖；
3)将步骤2)中选出的壳聚糖制成质量分数为1-5%的水溶液，然后将制备箱包包裹材料的无纺布材料在50°C下浸入壳聚糖水溶液中15分钟；
4)将浸渍好的无纺布材料在110°C烘干、继续在110°C下焙烘15min，得到所述的箱包包裏材料。
实施例5
1)采用酸降解法，在55°C下，往反应容器中依次加入IOOml质量分数为4.5%的壳聚糖溶液、細1质量分数3. 5%HC1溶液，在500Hz频率下超声波180min，使壳聚糖主链上的 β-(1，4)-糖苷键发生氧化而断裂，得到聚合度为3-12的壳聚糖；
2)经凝胶滲透色谱测定步骤1)降解的壳聚糖分子量，用电位滴定法測定其脱乙酰度， 选择分子量在5000-9000，脱乙酰度为88%-89%的壳聚糖；
3)将步骤2)中选出的壳聚糖制成质量分数为1-5%的水溶液，然后将制备箱包包裹材料的无纺布材料在50°C下浸入壳聚糖水溶液中15分钟；
4)将浸渍好的无纺布材料在110°C烘干、继续在110°C下焙烘15min，得到所述的箱包包裏材料。
权利要求
1.具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料，其特征在于所述箱包包裹材料包括织物材料的基体层及固着于织物材料上的壳聚糖层。
2.根据权利要求1所述的具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤1)采用H2O2氧化降解法，在40-60°C的恒温水浴下，在反应容器中依次加入体积比为1 :0. 06-0. 1: 0. 02-0. 06的质量分数为4%的壳聚糖溶液、质量分数为4-5%的H2O2溶液和质量分数为3-4% HAc溶液，在450-550HZ频率下超声4. 5-5. 5h，使壳聚糖主链上的 β-(1，4)-糖苷键发生氧化而断裂，得到聚合度为3-12的壳聚糖；2)经凝胶滲透色谱测定步骤1)降解的壳聚糖分子量，用电位滴定法測定其脱乙酰度， 选择分子量在5000-9000，脱乙酰度为88%-89%的壳聚糖；3)将步骤2)中选出的壳聚糖制成质量分数为1-5%的水溶液，然后将制备箱包包裹材料的织物材料在25-50°C下浸入壳聚糖水溶液中15-40分钟；4)将浸渍好的织物材料在90-110°C烘干、继续在110-125°C下焙烘10-15min，得到所述的箱包包裹材料。
3.根据权利要求2所述的具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的制备方法，其特征在于所述步骤1)中1 溶液的质量分数为4. 5%，HAc溶液的质量分数为3. 5%。
4.根据权利要求2所述的具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的制备方法，其特征在于所述步骤1)采用酸降解法，在40-60°C下，往反应容器中依次加入体积比为1 0. 02-0. 04的质量分数为4-5%的壳聚糖溶液、质量分数为3-4%HCl溶液，在450_550Hz频率下超声波180min，得到聚合度为3_12的壳聚糖。
5.根据权利要求2所述的具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的制备方法，其特征在于所述步骤3)中将制备箱包包裹材料的织物材料在40-50°C下浸入壳聚糖水溶液中 15-20分钟。
6.根据权利要求2或5所述的具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的制备方法， 其特征在于所述步骤3)中制备箱包包裹材料的织物材料为无纺布、绒布、锦纶材料。
全文摘要
本发明公开了具有低聚壳聚糖抗菌作用的箱包包裹材料及其制备方法，箱包包裹材料包括织物材料的基体层及固着于织物材料上的壳聚糖层，其制备方法包括以下步骤1)在40-60℃的恒温水浴下，依次加入壳聚糖、H2O2溶液和HAc溶液，超声得到聚合度为3-12的壳聚糖；2)选择分子量在5000-9000，脱乙酰度为88%-89%的壳聚糖并制成水溶液，将织物材料浸入壳聚糖水溶液中；3)将浸渍好的织物材料烘干、焙烘得到箱包包裹材料。本发明的箱包包裹材料具有如下优点a.有效抑制细菌或真菌生长，抗菌耐久性强；b.使用天然抗菌剂壳聚糖，安全无毒、无刺激、对环境友好；c.具有广谱的抗菌性能；d.抑菌率高；e.成本低。
文档编号C08B37/08GK102535162SQ201210013798
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者薛行远, 薛阿明, 陈建辉, 陈盛 申请人:祥兴(福建)箱包集团有限公司