一种抗菌耐老化塑料容器及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种塑料容器，尤其涉及一种抗菌耐老化塑料容器及其制备方法。
【背景技术】
[0002]塑料容器即中空吹塑容器(如塑料杯、桶、奶瓶等)，是以中空成型方法加工而成。它具有质轻、不生锈、不易破碎，耐腐蚀，形状美观且更经济等特点，被广泛用作代替玻璃、陶瓷、金属容器，用于盛放固体、膏体或液体药品、化妆品、食品等物质。然而普通的塑料容器对于环境很敏感，尤其耐热老化和光老化性差，在室外使用时易老化，变脆或粉化，甚至脆裂，失去使用价值。加之不具有抗菌性，其内、外极易感染和滋生各种有害细菌、真菌，不但易引起交叉感染，而且长期盛放会降低保质期，甚至变质腐败，这给人们的健康和环境都会造成极大的危害。随着人们对健康与环境意识日益增强，塑料容器的卫生安全已成为大家关注的课题，抗菌塑料容器就此应运而生。
[0003]经文献查阅发现，抗菌塑料容器在已公开的中国专利文献中不乏见诸:如中国专利号(03115245.7^200410027530.1及CN201310156277.9)均公开了运用银等金属离子作为抗菌剂制备抗菌塑料容器的方法，应用较普遍，虽能使细菌失去活性，但金属游离出的离子会对人体带来一定程度的伤害，且成本昂贵，环保欠缺，同时由于金属离子与塑料之间的界面粘接力小，相容性差，分散性不佳，易于团聚等问题，使得抗菌效果大打折扣，且加工性能不好，在空气和阳光的环境下易发生变色，使用寿命短。
[0004]中国专利号(200610153603.0)公开了一种“含抗菌剂的塑料容器”，它至少选用一种无机抗菌物质、有机抗菌物质或天然抗菌物质喷涂于塑料容器的内、外表面而形成抗菌涂层的结构。赋予了塑料容器的抗菌功能，但喷涂工艺步序繁琐，导致成本远远高于塑料容器本身。同时喷涂层的光泽低，附着力差，易于老化脱落、溶出速度较快，不适宜盛放液体物质，抗菌效果不能持久，实用价值不高。
[0005]有鉴于前述分析，寻找新的抗菌活性成分的抗菌剂显得尤为必要。相比较而言天然抗菌剂的活性成分是从植物、动物或生物中提取的，其来源广泛，成本低，具有安全无毒、抗菌效率高、耐热性佳、颜色稳定性好、不易产生耐药性和环境友好等优点，故其应用和研究越来越受到人们的重视。但天然抗菌剂通常是从一种植物、动物或生物中提取而成，抗菌活性成分较单一，抗菌谱窄，其与聚合物之间的相容性差，存在分散不均匀、易团聚等缺陷，在使用过程中抗菌活性成分易析出，抗菌效果不能持久。因而在一定程度上限制了天然抗菌剂在各个领域进一步的广泛应用。
【发明内容】
[0006]本发明旨在解决上述问题，而提供一种抗菌耐老化塑料容器及其制备方法，该方法的天然抗菌剂采用多种植物提取物负载于黄土均匀分散在塑料容器表面及内部，既具有抗菌谱广、高效、持久、安全的效果，有效地延长各类食品、药品及化妆品等物质在盛放过程中的货架期；又表现出优异的耐老化能力和更好的力学性能，使用寿命更长；还能起到清新空气、净化环境、消除异味的作用，有利于环境保护。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种抗菌耐老化塑料容器，该塑料容器的原料配方按重量百分比计为:聚合物75?95%，天然抗菌剂3?20%，槟榔籽油
1.2?3%，偶联剂0.8?2%，所述的天然抗菌剂是由重量百分含量75?90%的黄土粉、5?15 %的石榴皮提取物、3?6.5 %的板栗壳提取物和2?3.5 %的假升麻根提取物制得，其制备方法包括以下步骤:
[0008]①制备黄土粉:采集一定量的黄土以1: 3?10的固液重量比加入浓度为0.5?45wt%的盐酸溶液进行混合制浆，控制浆液的pH值在4.5?6之间，置于闭式耐酸反应釜中，在100?180°C反应I?6h，出料，冷却，用去离子水洗涤至中性，干燥，在200?500°C下煅烧0.5?3h，冷却，用陶瓷珠磨机磨至粒径1000?1800目，得到白色的黄土粉；
[0009]②制备石榴皮、板栗壳、假升麻根提取物:采集无腐烂的石榴皮、板栗壳、假升麻根分别洗净，晾干，粉碎成20?50目碎片，再分别倒入各相对应的浸提罐中，加入碎片5?10倍重量的浓度为60?85wt%的乙醇浸泡I?3h，60?75°C下提取50min，过滤，滤渣用上述同法再提取2次，合并3次滤液减压浓缩至1/2体积，过DlOl大孔吸附树脂柱，先用水洗，弃去水洗液，再用浓度为35?90wt%的乙醇洗脱，收集醇洗脱液，减压浓缩，喷雾干燥，分别得到石榴皮提取物、板栗壳提取物、假升麻根提取物；
[0010]③制备天然抗菌剂:按配方称取黄土粉缓慢置于已加入10倍该黄土粉重量的水容器中，再加入黄土粉重量0.2?3%的聚氧化乙烯和0.3?3.5%的聚乙二醇分散处理I?3h，加入配方量的石榴皮提取物、板栗壳提取物、假升麻根提取物搅拌均匀，送入超声反应器中，在频率40Hz、温度70?85°C、功率200?350W下超声处理1.5h，真空干燥，粉碎，得到天然抗菌剂；
[0011]④制备槟榔籽油:采集饱满、无腐烂的槟榔籽，粉碎20?50目碎片，加碎片3?10倍重量的沸程为30?60°C的石油醚，在频率20kHz、温度25?35°C、功率200?350W下超声提取3次，每次15min，合并3次提取液，再加入合并液重量0.2?3%的活性炭，于45?60°C下脱色2h，过200目筛，收集筛下滤液，蒸馏回收石油醚，真空浓缩，制得槟榔籽油；
[0012]⑤按配方称取聚合物、偶联剂、槟榔籽油送入高速搅拌机中，在25?30°C下SOOr/min转速搅拌15?30min，加入配方量的天然抗菌剂，将转速调节至1200r/min搅拌3?lOmin，出料，加入到自动注塑设备中进行塑化，然后以一定压力注入到成型模具成胚，初冷后转入吹塑设备型腔中拉伸吹塑成型，制成抗菌耐老化塑料容器。
[0013]本发明所述的聚合物为聚丙烯、聚氯乙烯、聚烯烃、聚酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一种或两种以上的混合。
[0014]本发明所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、三硬脂酰基钛酸异丙酯、Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种或两种以上的混合。
[0015]上述方法所给出的配方是保证本发明产生所期望效果的基本配方，是本发明的技术核心，然而在实际应用中，完全可以在本发明配方的基础上，根据各种需要添加相容剂、增韧剂、着色剂等，这些都属于本领域公知的常识，且只要控制适当，也不会对本发明产生负面影响。
[0016]上述原料配方中偶联剂的引入，提高了本发明的天然抗菌剂在聚合物基体中的分散性能及其与聚合物基体的结合力，使得该天然抗菌剂在聚合物基体中均匀分散，避免发生团聚，同时还起到辅助调节天然抗菌剂向塑料容器表面迀移析出速率的作用，实现塑料容器抗菌耐老化的即效性、持续性和安全性。
[0017]上述原料配方中的石榴皮为石榴科植物石榴的果皮，其性温、涩，除了含有大量多酚、鞣质、留醇、有机酸、黄酮类等活性物质外，还含有树脂蜡、糖、氨基酸等，石榴皮多酚是石榴皮中的多酚羟基化合物的总称，包括鞣质花单宁、单宁、鞣花酸和没食子酸等多种化合物，药理研究证实，植物多酚、单宁和黄酮等具有广泛的抗菌活性，石榴皮多酚含有的鞣质类和黄酮等具有较强的抗氧化作用[王丹苗等，“石榴皮提取物抑菌与抗氧化作用研究”《安徽农业科学》2014年第35期]。
[0018]上述原料配方中的板栗壳为板栗的外果皮，板栗又名栗子等，性甘、涩、平，具有降逆、止血之功效，研究表明:板栗壳中含有谷留醇、胡萝卜苷、齐墩果酸、豆甾-4-烯-6 α -醇-3-酮、豆甾-4-烯-6 β -醇_3_酮、原儿茶酸、水杨酸、豆甾-5-烯-3 β -羟基-7-酮、对羟基桂皮酸甲酯、没食子酸、绿原酸、香草醛、乳糖和芦丁等化学成分，具有广泛的生物活性，在抑菌、抗炎、抗氧化、抗衰老、抗病毒等多方面具有很强的作用[贾陆等，“板栗壳化学成分研究”《中国医药工业杂志》2010年第2期]。
[0019]上述原料组分中的假升麻Aruncus sylvester Kostel.ex Maxim.是蔷薇科(Rosaceae)假升麻属(Aruncus)假升麻的根，又名棣棠奔麻，药用功能:疏风解表，活血舒筋。其含有苯丙素类、单萜类、黄酮类、胡萝卜苷、野黑樱昔、谷留醇等成，具有良好的抑菌效果及较强的抗氧