具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料及其製備方法
2023-07-17 14:21:11 1
專利名稱：具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及ー種箱包包裹材料及其製備方法，尤其涉及ー種具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料及其製備方法。
背景技術：
箱包在搬運、託運等過程中，其手把或背帶等處是人們接觸最頻繁的地方，也是病菌在人群間傳播的重要場所。隨著經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，人們對健康要求意識也變得越來越強。其中，箱包的手把或背帶等經常與人體接觸處，不但要具有手感好，質量牢固等要求外，還應具有長期抗菌功能，為安全健康出行把好第一關。傳統的箱包製作企業由於成本和技術原因，往往忽略了這一重點。殼聚糖(chtiosan)可從蝦殼、蟹殼等節肢動物的廢棄物中提取。殼聚糖在結構上是甲殼素脫乙醯化的產物，是D-氨基葡萄糖經過β-1，4糖苷鍵連接而形成的ー種天然的直鏈狀鹼性多糖，分子鏈上含有大量具有反應活性的氨基和羥基，因其獨特的分子結構，而賦予殼聚糖一系列優越的理化性質，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、吸溼性、成膜性，無毒、無害、無免疫抗原性。由於殼聚糖本身具有良好的成膜性與吸溼性，是抗菌譜較廣的天然高分子，可以形成抗菌膜黏附在TPR (熱塑性橡膠)材料上，而且還具有持久的抗菌性能，使用安全、無毒無副作用，且對環境友好。同殼聚糖大分子相比， 低聚殼聚糖水溶性、吸溼保溼性、抗菌抑菌效果更好，殼聚糖的抑菌作用是隨著殼聚糖粘均分子量的降低而逐漸增強的，分子量越小，脫乙醯度越高，抑菌效果越好，尤以均分子量為 1500左右的低聚殼聚糖的抗菌效果最好。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供ー種具有持久的抗菌效果、耐洗滌、耐磨損、使用安全且對環境友好的具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料及其製備方法。本發明的技術方案為具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料，所述箱包包裹材料包括織物材料的基體層及固著於織物材料上的殼聚糖層。本發明具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的製備方法包括以下步驟
1)採用H2O2氧化降解法，在40-60°C的恆溫水浴下，在反應容器中依次加入體積比為1 :0. 06-0. 1 0. 02—0. 06的質量分數為4%的殼聚糖溶液、質量分數為4-5%的H2O2溶液和質量分數為3-4% HAc溶液，在450-550HZ頻率下超聲4. 5-5. 5h，使殼聚糖主鏈上的 β-(1，4)-糖苷鍵發生氧化而斷裂，得到聚合度為3-12的殼聚糖；
2)經凝膠滲透色譜測定步驟1)降解的殼聚糖分子量，用電位滴定法測定其脫乙醯度， 選擇分子量在5000-9000，脫乙醯度為88%-89%的殼聚糖；
3)將步驟2)中選出的殼聚糖製成質量分數為1-5%的水溶液，然後將製備箱包包裹材料的織物材料在25-50°C下浸入殼聚糖水溶液中15-40分鐘；4)將浸漬好的織物材料在90-110°C烘乾、繼續在110-125°C下焙烘10-15min，得到所述的箱包包裹材料。所述步驟1)中溶液的質量分數為4. 5%，HAc溶液的質量分數為3. 5%。本發明中，所述步驟1)還可以採用酸降解法，在40-60°C下，往反應容器中依次加入體積比為1 0.02-0. 04的質量分數為4-5%的殼聚糖溶液、質量分數為3-4%HCl溶液，在 450-550HZ頻率下超聲波180min，得到聚合度為3_12的殼聚糖。所述步驟3)中將製備箱包包裹材料的織物材料在40-50°C下浸入殼聚糖水溶液中15-20分鐘。所述步驟3)中製備箱包包裹材料的織物材料為無紡布、絨布、錦綸材料。本發明的箱包包裹材料為綠色抗菌包裡材料，是以改性的殼聚糖為抗菌劑，利用浸軋法將殼聚糖固著於織物材料上，製得的箱包包裹材料不僅可以用於箱包的手把上，還可以用於箱包背帶等經常與人體接觸處，具有持久的抗菌效果、耐洗滌、耐磨損、使用安全且對環境友好的特點。本發明製得的箱包包裹材料具有如下優點
a.有效抑制細菌或真菌生長，抗菌耐久性強；
b.使用天然抗菌劑——殼聚糖，安全無毒、無刺激、對環境友好，且殼聚糖來源廣泛；
c.具有廣譜的抗菌性能；
d.抑菌率高；
e.成本低。
具體實施例方式本發明具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的製備方法包括以下步驟
1)採用H2O2氧化降解法，在40-60°C的恆溫水浴下，在反應容器中依次加入體積比為1 :0. 06-0. 1: 0. 02-0. 06的質量分數為4%的殼聚糖溶液、質量分數為4-5%的H2O2溶液和質量分數為3-4% HAc溶液，在450-550HZ頻率下超聲4. 5-5. 5h，使殼聚糖主鏈上的 β-(1，4)-糖苷鍵發生氧化而斷裂，得到聚合度為3-12的殼聚糖；
2)經凝膠滲透色譜測定步驟1)降解的殼聚糖分子量，用電位滴定法測定其脫乙醯度， 選擇分子量在5000-9000，脫乙醯度為88%-89%的殼聚糖；
3)將步驟2)中選出的殼聚糖製成質量分數為1-5%的水溶液，然後將製備箱包包裹材料的織物材料在25-50°C下浸入殼聚糖水溶液中15-40分鐘；
4)將浸漬好的織物材料在90-110°C烘乾、繼續在110-125°C下焙烘10-15min，得到所述的箱包包裹材料。用電位滴定法測定殼聚糖的脫乙醯度，具體為用過量的HCl溶解準確稱量的殼聚糖樣品，HCl與殼聚糖中的-NH2等摩爾反應後，溶液中含有過量的HC1，再用標準氫氧化鈉溶液滴定時，氫氧化鈉溶液首先中和過量的HC1，PH值出現急劇上升，即第一次突變，然後氫氧化鈉標準溶液再和與殼聚糖中的-NH2結合的HC1，達到滴定等當點吋，PH值出現第 ニ個突變，利用兩個突躍之間的氫氧化鈉的用量計算殼聚糖的脫乙醯度。實施例1
1)採用1 氧化降解法，在40°c的恆溫水浴下，在反應容器中依次加入IOOml質量分數為4%的殼聚糖溶液、IOml質量分數為4%的溶液和2ml質量分數為4% HAc溶液，在 450Hz頻率下超聲5. 5h,使殼聚糖主鏈上的β - (1，4)-糖苷鍵發生氧化而斷裂，得到聚合度為3-12的殼聚糖；
2)經凝膠滲透色譜測定步驟1)降解的殼聚糖分子量，用電位滴定法測定其脫乙醯度， 選擇分子量在5000-9000，脫乙醯度為88%-89%的殼聚糖；
3)將步驟2)中選出的殼聚糖製成質量分數為1%的水溶液，然後將製備箱包包裹材料的錦綸材料在25°C下浸入殼聚糖水溶液中40分鐘；
4)將浸漬好的錦綸材料在100°C烘乾、繼續在120°C下焙烘12min，得到所述的箱包包裡材料。實施例2
1)採用氧化降解法，在60°c的恆溫水浴下，在反應容器中依次加入IOOml質量分數為4%的殼聚糖溶液、6ml質量分數為5%的溶液和6ml質量分數為3% HAc溶液，在 550Hz頻率下超聲4. 5h，使殼聚糖主鏈上的β - (1，4)-糖苷鍵發生氧化而斷裂，得到聚合度為3-12的殼聚糖；
2)經凝膠滲透色譜測定步驟1)降解的殼聚糖分子量，用電位滴定法測定其脫乙醯度， 選擇分子量在5000-9000，脫乙醯度為88%-89%的殼聚糖；
3)將步驟2)中選出的殼聚糖製成質量分數為5%的水溶液，然後將製備箱包包裹材料的絨布材料在50°C下浸入殼聚糖水溶液中15分鐘；
4)將浸漬好的絨布材料在90°C烘乾、繼續在125°C下焙烘lOmin，得到所述的箱包包裹材料。實施例3
1)採用氧化降解法，在45°c的恆溫水浴下，在反應容器中依次加入IOOml質量分數為4%的殼聚糖溶液、8ml質量分數為4. 5%的溶液和細1質量分數為3. 5% HAc溶液， 在550Hz頻率下超聲4. 5h，使殼聚糖主鏈上的β-(1, 4)-糖苷鍵發生氧化而斷裂，得到聚合度為3-12的殼聚糖；
2)經凝膠滲透色譜測定步驟1)降解的殼聚糖分子量，用電位滴定法測定其脫乙醯度， 選擇分子量在5000-9000，脫乙醯度為88%-89%的殼聚糖；
3)將步驟2)中選出的殼聚糖製成質量分數為3%的水溶液，然後將製備箱包包裹材料的錦綸材料在45°C下浸入殼聚糖水溶液中25分鐘；
4)將浸漬好的錦綸材料在105°C烘乾、繼續在115°C下焙烘13min，得到所述的箱包包裡材料。實施例4
1)採用酸降解法，在55°C下，往反應容器中依次加入體積比為1 : 0.02-0.04的 IOOml質量分數為4. 5%的殼聚糖溶液、2ml質量分數3. 5%HC1溶液，在500Hz頻率下超聲波 180min，使殼聚糖主鏈上的β-(1，4)-糖苷鍵發生氧化而斷裂，得到聚合度為3_12的殼聚糖；
2)經凝膠滲透色譜測定步驟1)降解的殼聚糖分子量，用電位滴定法測定其脫乙醯度， 選擇分子量在5000-9000，脫乙醯度為88%-89%的殼聚糖；
3)將步驟2)中選出的殼聚糖製成質量分數為1-5%的水溶液，然後將製備箱包包裹材料的無紡布材料在50°C下浸入殼聚糖水溶液中15分鐘；
4)將浸漬好的無紡布材料在110°C烘乾、繼續在110°C下焙烘15min，得到所述的箱包包裡材料。
實施例5
1)採用酸降解法，在55°C下，往反應容器中依次加入IOOml質量分數為4.5%的殼聚糖溶液、細1質量分數3. 5%HC1溶液，在500Hz頻率下超聲波180min，使殼聚糖主鏈上的 β-(1，4)-糖苷鍵發生氧化而斷裂，得到聚合度為3-12的殼聚糖；
2)經凝膠滲透色譜測定步驟1)降解的殼聚糖分子量，用電位滴定法測定其脫乙醯度， 選擇分子量在5000-9000，脫乙醯度為88%-89%的殼聚糖；
3)將步驟2)中選出的殼聚糖製成質量分數為1-5%的水溶液，然後將製備箱包包裹材料的無紡布材料在50°C下浸入殼聚糖水溶液中15分鐘；
4)將浸漬好的無紡布材料在110°C烘乾、繼續在110°C下焙烘15min，得到所述的箱包包裡材料。
權利要求
1.具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料，其特徵在於所述箱包包裹材料包括織物材料的基體層及固著於織物材料上的殼聚糖層。
2.根據權利要求1所述的具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的製備方法，其特徵在於所述製備方法包括以下步驟1)採用H2O2氧化降解法，在40-60°C的恆溫水浴下，在反應容器中依次加入體積比為1 :0. 06-0. 1: 0. 02-0. 06的質量分數為4%的殼聚糖溶液、質量分數為4-5%的H2O2溶液和質量分數為3-4% HAc溶液，在450-550HZ頻率下超聲4. 5-5. 5h，使殼聚糖主鏈上的 β-(1，4)-糖苷鍵發生氧化而斷裂，得到聚合度為3-12的殼聚糖；2)經凝膠滲透色譜測定步驟1)降解的殼聚糖分子量，用電位滴定法測定其脫乙醯度， 選擇分子量在5000-9000，脫乙醯度為88%-89%的殼聚糖；3)將步驟2)中選出的殼聚糖製成質量分數為1-5%的水溶液，然後將製備箱包包裹材料的織物材料在25-50°C下浸入殼聚糖水溶液中15-40分鐘；4)將浸漬好的織物材料在90-110°C烘乾、繼續在110-125°C下焙烘10-15min，得到所述的箱包包裹材料。
3.根據權利要求2所述的具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的製備方法，其特徵在於所述步驟1)中1 溶液的質量分數為4. 5%，HAc溶液的質量分數為3. 5%。
4.根據權利要求2所述的具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的製備方法，其特徵在於所述步驟1)採用酸降解法，在40-60°C下，往反應容器中依次加入體積比為1 0. 02-0. 04的質量分數為4-5%的殼聚糖溶液、質量分數為3-4%HCl溶液，在450_550Hz頻率下超聲波180min，得到聚合度為3_12的殼聚糖。
5.根據權利要求2所述的具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的製備方法，其特徵在於所述步驟3)中將製備箱包包裹材料的織物材料在40-50°C下浸入殼聚糖水溶液中 15-20分鐘。
6.根據權利要求2或5所述的具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料的製備方法， 其特徵在於所述步驟3)中製備箱包包裹材料的織物材料為無紡布、絨布、錦綸材料。
全文摘要
本發明公開了具有低聚殼聚糖抗菌作用的箱包包裹材料及其製備方法，箱包包裹材料包括織物材料的基體層及固著於織物材料上的殼聚糖層，其製備方法包括以下步驟1)在40-60℃的恆溫水浴下，依次加入殼聚糖、H2O2溶液和HAc溶液，超聲得到聚合度為3-12的殼聚糖；2)選擇分子量在5000-9000，脫乙醯度為88%-89%的殼聚糖並製成水溶液，將織物材料浸入殼聚糖水溶液中；3)將浸漬好的織物材料烘乾、焙烘得到箱包包裹材料。本發明的箱包包裹材料具有如下優點a.有效抑制細菌或真菌生長，抗菌耐久性強；b.使用天然抗菌劑殼聚糖，安全無毒、無刺激、對環境友好；c.具有廣譜的抗菌性能；d.抑菌率高；e.成本低。
文檔編號C08B37/08GK102535162SQ201210013798
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月17日 優先權日2012年1月17日
發明者薛行遠, 薛阿明, 陳建輝, 陳盛 申請人:祥興(福建)箱包集團有限公司