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一种基于多孔纤维素活性炭吸附精油微乳的抗菌纸的制备方法

一种基于多孔纤维素活性炭吸附精油微乳的抗菌纸的制备方法
(一)技术领域
1.本发明属于包装纸技术领域，具体涉及一种抗菌纸的制备方法。
(二)技术背景
2.食品在生产、流通和储存的过程中很容易受到细菌、霉菌等微生物的污染，导致食品营养价值下降，品质变差，甚至危害人们的健康。因此，为了保证食品安全卫生，需要对食品进行合适的包装，以避免外界环境因素的侵害。目前，塑料薄膜是食品保鲜方面最常见的包装材料，由于其透明、价格低、使用方便等优点在市场上得到广泛应用。但普通的塑料包装膜也存在以下缺点：不具备抗菌功能，食品难以长期保存；薄膜的水蒸汽渗透性差，应用于果蔬等食品时包装内部会产生冷凝水，引发微生物的滋生，造成腐烂变质；石油基塑料薄膜不能生物降解，会带来严重的环境污染问题。因此，需要一种新的包装材料来代替它。
3.纸材料的包装是包装行业最大的子行业。纸材料包装在市面上应用广泛，品种繁多，纸材料属于前景广阔的绿包装材料。包装纸作为人们生活中不可或缺的材料，其不仅需要满足基本的力学性能，而且需要具备一定的功能性。进行抗菌纸的研究意义重大，将抗菌纸应用于包装生活常用食品，能够使被包装的食品延缓变质，延长食用期。传统的抗菌纸是将抗菌剂剂通过湿布添加、表面施胶、喷淋、浸渍、涂布等方式覆于纸上，作用时间短，保鲜效果差。
4.专利cn106884360a公布了一种安全高效抗菌的食品包装纸的制备方法，以牛皮纸为基纸，以植物提取物为抗菌剂，将抗菌剂喷洒于基纸内表面并涂覆粘胶剂和防水层，形成抗菌包装纸。该方法通过简单的喷洒，抗菌剂不能均匀分布在纸基中，且有效成分易损失。专利 cn109134942b公布了一种透明纳米纤维素抗菌纸的制备方法，以海藻酸钠为抗菌剂，将海藻酸钠、纳米纤维素和甘油按配比加入一定量去离子水中，经搅拌、超声分散、真空抽滤，得到透明纳米纤维素抗菌纸。这种方法抗菌剂的抗菌效果有限，且容易造成抗菌剂中有效成分的损失，不能长时间发挥抗菌作用。
5.本发明采用微乳液包埋技术，将具有抑菌杀菌功效的植物精油包覆，与多孔载体生物基活性炭复合，均匀分布于纸张表面，实现缓释杀菌作用，提高活性物质的生物利用度。同时，纸基材料经多孔吸附精油微乳涂覆后透气性和整体机械性能得到改善，延长抗菌纸的使用寿命和范围，对促进我国抗菌纸产业发展具有十分重要的意义。
(三)

技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于多孔纤维素活性炭吸附精油微乳的抗菌纸的制备方法。
7.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
8.本发明提供了一种基于多孔纤维素活性炭吸附精油微乳的抗菌纸的制备方法，其包括如下步骤：
9.(1)称取纤维素粉末置于陶瓷舟，在氩气保护下在500-700℃下高温炭化2-3h，得到碳源前驱体；在碳源前驱体中加入相同质量的koh，加入水溶解,然后冷冻干燥，将冷冻干燥得到的固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下在700-900℃下活化0.5-1.5h，冷却后得到多孔纤维素活性炭样品；
10.(2)将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2-4:1的质量比例均匀混合，制成混合表面活性剂；将混合表面活性剂和百里精油按5-7:1-3的质量比混合，在20-30℃下搅拌均匀，然后在20-30℃和搅拌条件下，将去离子水逐滴加入混合体系中，直至最终形成澄清透明的百里精油微乳液；
11.(3)按固液比＝2-4：1称取多孔纤维素活性炭和百里精油微乳液，置于容器中充分混合；使用封口膜密封后于4℃保持1.5-2.5h后转移至蒸发皿，使用乙醚快速洗涤将多余的精油洗去，减压抽滤得到纤维素活性炭/百里精油微乳复合物；
12.(4)按质量比1：20-25称取纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和乙基纤维素溶于无水乙醇中，充分溶解，制备成涂料液；其中纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和无水乙醇的投料比为1g：20-30ml；
13.(5)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸的表面，涂布量控制为4-8g/m2，得到涂布纸；
14.(6)使涂布纸在室温(优选23
±
2℃)下充分干燥，即得到抗菌纸。
15.作为优选，步骤(1)中，称取纤维素粉末置于陶瓷舟，在氩气保护下在600℃下高温炭化2h，得到碳源前驱体；在碳源前驱体中加入相同质量的koh，加入水溶解,然后冷冻干燥，将冷冻干燥得到的固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下在800℃下活化1h，冷却后得到多孔纤维素活性炭样品。
16.作为优选，步骤(1)中，纤维素粉末和水的投料比为15-30g：80-120ml。
17.作为优选，步骤(2)中，将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2:1的质量比例均匀混合。
18.作为优选，步骤(2)中，将混合表面活性剂和百里精油按7:3的质量比混合。
19.作为优选，步骤(2)中，将混合表面活性剂和百里精油按比例混合后，用磁力搅拌器在 20-30℃、400-800r/min下搅拌10-20min，使体系均匀；然后在20-30℃和400-800r/min搅拌条件下，将去离子水逐滴加入混合体系中。
20.作为优选，步骤(4)中，所述纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和乙基纤维素的质量比为1:20，所述纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和无水乙醇的投料比为1g：20ml。
21.本发明步骤(5)中，对于涂布方法没有特别要求，只要能实现“均匀涂布”即可，一般可按照如下操作：将食品包装原纸安装在涂布机上，用涂布棒固定，取一定体积的涂料液于纸的一端，启动涂布机，使涂料液均匀的涂布于纸上。作为优选，步骤(4)中，所述纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和乙基纤维素的质量比为1:20，所述纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和无水乙醇的投料比为1g：20ml；步骤(5)中，涂布量控制为6g/m2。
22.通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
23.1.本发明以具有抗菌效果的纤维素活性炭为载体，百里精油为抗菌剂，制备的百里精油微乳和多孔活性炭结合，能增加精油微乳负载量，延长精油释放时间，改善精油缓释效果。因此，与传统抗菌纸相比，该抗菌包装纸具有更好更长效的抗菌效果。
24.2.本发明中，乙基纤维素、多孔纤维素活性炭与微乳液共同作用，可改善纸张的水蒸气和二氧化碳的渗透性，可以增加透气透水性，改善纸张的机械性能，延长抗菌纸的使用寿命。
(四)附图说明
25.图1为实施例和对比例制备的纤维素活性炭和纤维素活性炭/百里精油微乳复合物的扫描电镜图。
26.图2为实施例和对比例制备的抗菌纸的实物图、涂层和抗菌纸表面扫描电镜图。
27.图3为实施例和对比例制备的抗菌纸制备后第1天的抑菌效果图，三种长条从左至右依次对应大肠杆菌、金黄葡萄球菌、橘青霉。
28.图4为实施例和对比例制备的抗菌纸制备后第30天的抑菌效果图，三种长条从左至右依次对应大肠杆菌、金黄葡萄球菌、橘青霉。
29.图5为实施例和对比例制备的抗菌纸的水蒸气透过率图。
30.图6为实施例和对比例制备的抗菌纸的二氧化碳透过率图。
(五)具体实施方式
31.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过实施例对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
32.实施例1
33.(1)称取20g纤维素粉末(上海麦克林生化科技有限公司)置于陶瓷舟，在氩气保护下进行高温碳化，在600℃下炭化2h，得到碳源前驱体。在碳源前驱体中加入相同质量的 koh，加入100ml水溶解,冷冻干燥，将冷冻干燥后固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下进行活化，在800℃下活化1h。冷却后得到多孔纤维素活性炭样品。
34.(2)将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2：1的质量比例均匀混合，制成混合表面活性剂。将混合表面活性剂和百里精油按7:3的质量比精确称取，用磁力搅拌器在 25℃、400r/min下搅拌15min，使体系均匀。在25℃下，在600r/min磁力搅拌下，将水相去离子水逐滴加入混合体系中，直至最终形成澄清透明的百里精油微乳液。
35.(3)按固液比(w/v＝2：1)称取多孔纤维素活性炭和百里精油微乳液，置于锥形瓶中充分混合。使用封口膜密封后于4℃保持2h后转移至蒸发皿。使用乙醚快速洗涤将多余的精油洗去，减压抽滤得到纤维素活性炭/百里精油微乳复合物。
36.(4)按质量比1：20称取1g纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和20g乙基纤维素溶于 20ml无水乙醇中，充分溶解，制备成涂料液；
37.(5)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸(日本inwejia，杭州德胜农贸市场购买)的表面，涂布量控制在6g/m2；
38.(6)使涂布纸在室温(23
±
2℃)下充分干燥，即得到抗菌纸。
39.实施例2
40.(1)称取25g纤维素粉末置于陶瓷舟，在氩气保护下进行高温碳化，在700℃下炭化 2h，得到碳源前驱体。在碳源前驱体中加入相同质量的koh，加入120ml水溶解,冷冻干燥，将
冷冻干燥后固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下进行活化，在850℃下活化1.5h。冷却后得到多孔纤维素活性炭样品。
41.(2)将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2：1的质量比例均匀混合，制成混合表面活性剂。将混合表面活性剂和百里精油按6:4的质量比精确称取，用磁力搅拌器在 25℃、600r/min下搅拌15min，使体系均匀。在25℃下，在500r/min磁力搅拌下磁力搅拌下，将水相去离子水逐滴加入混合体系中，直至最终形成澄清透明的百里精油微乳液。
42.(3)按固液比(w/v＝3：1)称取多孔纤维素活性炭和百里精油微乳液，置于锥形瓶中充分混合。使用封口膜密封后于4℃保持2h后转移至蒸发皿。使用乙醚快速洗涤将多余的精油洗去，减压抽滤得到纤维素活性炭/百里精油微乳复合物。
43.(4)按质量比1：20称取1g纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和20g乙基纤维素溶于 20ml无水乙醇中，充分溶解，制备成涂料液；
44.(5)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸的表面，涂布量控制在6g/m2；
45.(6)使涂布纸在室温(23
±
2℃)下充分干燥，即得到抗菌纸。
46.实施例3
47.(1)称取25g纤维素粉末置于陶瓷舟，在氩气保护下进行高温碳化，在700℃下炭化2h，得到碳源前驱体。在碳源前驱体中加入相同质量的koh，加入120ml水溶解,冷冻干燥，将冷冻干燥后固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下进行活化，在850℃下活化1.5h。冷却后得到多孔纤维素活性炭样品。
48.(2)将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2：1的质量比例均匀混合，制成混合表面活性剂。将混合表面活性剂和百里精油按7:3的质量比精确称取，用磁力搅拌器在 25℃、800r/min下搅拌15min，使体系均匀。在25℃下，在600r/min磁力搅拌下磁力搅拌下，将水相去离子水逐滴加入混合体系中，直至最终形成澄清透明的百里精油微乳液。
49.(3)按固液比(w/v＝2：1)称取多孔纤维素活性炭和百里精油微乳液，置于锥形瓶中充分混合。使用封口膜密封后于4℃保持2h后转移至蒸发皿。使用乙醚快速洗涤将多余的精油洗去，减压抽滤得到纤维素活性炭/百里精油微乳复合物。
50.(4)按质量比1：25称取1g纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和25g乙基纤维素溶于 30ml无水乙醇中，充分溶解，制备成涂料液；
51.(5)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸的表面，涂布量控制在8g/m2；
52.(6)使涂布纸在室温(23
±
2℃)下充分干燥，即得到抗菌纸。
53.对比例1：与实施例1对比，不加乙基纤维素
54.(1)称取20g纤维素粉末置于陶瓷舟，在氩气保护下进行高温碳化，在600℃下炭化 2h，得到碳源前驱体。在碳源前驱体中加入相同质量的koh，加入100ml水溶解,冷冻干燥，将冷冻干燥后固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下进行活化，在800℃下活化1h。冷却后得到多孔纤维素活性炭样品。
55.(2)将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2：1的质量比例均匀混合，制成混合表面活性剂。将混合表面活性剂和百里精油按7:3的质量比精确称取，用磁力搅拌器在25℃、400r/min下搅拌15min，使体系均匀。在25℃下，在600r/min磁力搅拌下，将水相去离子水逐滴加入混合体系中，直至最终形成澄清透明的百里精油微乳液。
56.(3)按固液比(w/v＝2：1)称取多孔纤维素活性炭和百里精油微乳液，置于锥形瓶
中充分混合。使用封口膜密封后于4℃保持2h后转移至蒸发皿。使用乙醚快速洗涤将多余的精油洗去，减压抽滤得到纤维素活性炭/百里精油微乳复合物。
57.(4)称取1g纤维素活性炭/百里精油微乳复合物溶于20ml去离子水，充分溶解，制备成涂料液；
58.(5)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸的表面，涂布量控制在6g/m2；
59.(6)使涂布纸在室温(23
±
2℃)下充分干燥，即得到抗菌纸。
60.由实施例1和对比例1的比较可知，乙基纤维素与微乳液共同作用，可改善纸张的水蒸气和二氧化碳的渗透性和纸张的机械性能。
61.对比例2：与实施例1对比，精油微乳复合物不负载到活性炭上
62.(1)将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2：1的比例均匀混合，制成混合表面活性剂。将混合表面活性剂和百里精油按7:3的质量比精确称取，用磁力搅拌器在25℃、 400r/min下搅拌15min，使体系均匀。在25℃下，在600r/min磁力搅拌下，将水相去离子水逐滴加入混合体系中，直至最终形成澄清透明的百里精油微乳液。
63.(2)按质量比1：20称取1g步骤(1)中制备的百里精油微乳液和20g乙基纤维素溶于20ml无水乙醇中，充分溶解，制备成涂料液；
64.(3)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸的表面，涂布量控制在6g/m2；
65.(4)使涂布纸在室温(23
±
2℃)下充分干燥，即得到抗菌纸。
66.由实施例1和对比例2的对比可知，多孔活性炭的抗菌作用(图3中实施例1和对比例 2数据可证明)，以及对精油微乳的固定和缓释效果(图4及表1中实施例1和对比例2数据可证明)。
67.对比例3：
68.(1)称取20g纤维素粉末置于陶瓷舟，在氩气保护下进行高温碳化，在700℃下炭化 2h，得到碳源前驱体。在碳源前驱体中加入相同质量的koh，加入100ml水溶解,冷冻干燥，将冷冻干燥后固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下进行活化，在900℃下活化1h。冷却后得到多孔纤维素活性炭样品。
69.(2)将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2：1的质量比例均匀混合，制成混合表面活性剂。将混合表面活性剂和百里精油按7:3的质量比精确称取，用磁力搅拌器在 25℃、400r/min下搅拌15min，使体系均匀。在25℃下，在600r/min磁力搅拌下，将水相去离子水逐滴加入混合体系中，直至最终形成澄清透明的百里精油微乳液。
70.(3)按固液比(w/v＝2：1)称取多孔纤维素活性炭和百里精油微乳液，置于锥形瓶中充分混合。使用封口膜密封后于4℃保持2h后转移至蒸发皿。使用乙醚快速洗涤将多余的精油洗去，减压抽滤得到纤维素活性炭/百里精油微乳复合物。
71.(4)按质量比1：20称取1g纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和20g乙基纤维素溶于 20ml无水乙醇中，充分溶解，制备成涂料液；
72.(5)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸的表面，涂布量控制在6g/m2；
73.(6)使涂布纸在室温(23
±
2℃)下充分干燥，即得到抗菌纸。
74.由实施例1与对比例3的比较可知，活化温度对活性炭形态(图1中实施例1和对比例 3的对比)、抗菌性能(图3中实施例1和对比例3数据可证明)和对精油微乳缓释的效果 (图4和表1中实施例1和对比例3数据可证明)均有影响。
75.对比例4：与实施例1对比，改变精油品种
76.(1)称取20g纤维素粉末置于陶瓷舟，在氩气保护下进行高温碳化，在600℃下炭化2h，得到碳源前驱体。在碳源前驱体中加入相同质量的koh，加入100ml水溶解,冷冻干燥，将冷冻干燥后固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下进行活化，在800℃下活化1h。冷却后得到多孔纤维素活性炭样品。
77.(2)将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2：1的质量比例均匀混合，制成混合表面活性剂。将混合表面活性剂和肉桂精油按7:3的质量比精确称取，用磁力搅拌器在 25℃、400r/min下搅拌15min，使体系均匀。在25℃下，在磁力搅拌下，将水相去离子水逐滴加入混合体系中，直至最终形成澄清透明的肉桂精油微乳液。
78.(3)按固液比(w/v＝2：1)称取多孔纤维素活性炭和肉桂精油微乳液，置于锥形瓶中充分混合。使用封口膜密封后于4℃保持2h后转移至蒸发皿。使用乙醚快速洗涤将多余的精油洗去，减压抽滤得到纤维素活性炭/肉桂精油微乳复合物。
79.(4)按质量比1：20称取1g纤维素活性炭/肉桂精油微乳复合物和20g乙基纤维素溶于 20ml无水乙醇中，充分溶解，制备成涂料液；
80.(5)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸的表面，涂布量控制在6g/m2；
81.(6)使涂布纸在室温(23
±
2℃)下充分干燥，即得到抗菌纸。
82.由实施例1与对比例4的比较可知，所制备的纸张机械性能差别不大，但缓释性能和抗菌性能差别很大。
83.对实施例和对比例制备的抗菌纸进行测试，方法如下：
84.1.机械性能测试：
85.依据gb/t 450-2008对待测纸张进行取样，并在25℃和50％rh条件下对试样进行平衡至少24h。
86.环压强度：参考gb/t 2679.8—1995，利用环压强度压缩仪测定纸张的环压强度，用环压强度指数表示，每个试样做三组，取平均值。
87.环压强度指数rd＝1000r/w，其中，rd表示环压指数(n〃m/g)；r表示环压强度(kn/m)； w表示试样的定量(g/m2)。
88.耐破强度：参考gb/t 454-2002，利用电子破裂强度试验机测定纸张的耐破强度，每个试样做三组，取平均值，以kpa表示。
89.2.平滑度测试：
90.参考gb/t 456-2002，利用平滑度测定仪测定纸张平滑度，每个试样做三组，取平均值，以s表示。
91.3.水蒸气渗透性和二氧化碳渗透性的测定
92.使用水蒸气透过率测试仪(w3/060，济南思克测试技术有限公司)测定水蒸气和二氧化碳渗透性。在室温下，打开空气压缩机，确认空压机输出压力：0.3mpa-0.7mpa。打开仪器，用取样器取样，将试样裁剪成150mm
×
95mm的大小。透湿杯装夹试样，距离试样5mm左右为宜。将透湿杯逐个放入透湿杯托盘工位中，进行测试。反复测试5次，取平均值计算每个样品的水蒸气透过量和二氧化碳透过量。
93.4.精油释放测试:
94.使用气质连用谱每天对抗菌纸进行分析，气相谱条件:谱柱为hp-5ms(30m
×
0.25 μm
×
0.25mm),载气为高纯氦气，流速为0.91ml/min,不分流进样。进样口温度为250℃,进样量1μl。采用程序升温模式:柱温80℃,保持3min,再以8℃/min升温至280℃,保持30min。质谱条件:离子源温度230℃,接口温度250℃,溶剂延迟2min,ei电子源,电子能量70e v, m/z扫面范围35～500amu。
95.5.抑菌效果测试
96.采用气相扩散的方式测试抗菌包装纸对三种供试食源性微生物(浙江工业大学微生物学科实验室提供)的抑菌效果。将灭菌后的营养琼脂培养基(杭州微生物试剂有限公司)取15ml 左右倒入培养皿底部，将菌悬液(100μl，浓度约1.0
×
105cfu/ml)涂布于培养基上，把裁切好的直径为25mm的抗菌包装纸圆形试样放置于培养皿盖子中心位置，使得抗菌包装纸试样与菌悬液之间保持8～10mm的间隙。以传统抗菌包装纸(日本inwejia，杭州德胜农贸市场购买)作为对照。细菌的培养温度为37℃，培养时间为24h；霉菌的培养温度为28℃，培养时间为48h。每份试样各3份。选取抗菌包装纸制备后的第1天和第30天进行实验。
97.由图1可见，实施例1制备的纤维素活性炭呈立方体，有比较明显的棱角，颗粒粒径分布均匀，粒径2～5μm；纤维素活性炭/百里精油微乳复合物呈更紧密的块状，扫描电镜观察发现颗粒表面相比于未负载精油的颗粒更加光滑。实施例2制备的纤维素活性炭表面产生少量毛糙，整体形貌依然良好。实施例3制备的纤维素活性炭表面产生了大量的毛糙，棱角消失，并且粒径明显变小，且纤维素活性炭/百里精油微乳复合物的生成量较少。对比例3制备纤维素活性炭形貌不规则且粒径大大减小，这可能是过高活化温度的破坏作用，纤维素活性炭/百里精油微乳复合物也呈现严重的团聚现象。
98.图2显示了实施例和对比例所制备抗菌包装纸的实物图和表面涂层sem图。所有实施例和对比例表面都较为光滑，但颜稍有差异。这与抗菌包装纸涂层中有无乙基纤维素和涂布量有关。涂层表面sem图显示纸基上具有多孔纤维横截面，大量不规则颗粒涂层填料聚集并附着在纤维上。填料会堵塞部分孔径，影响气体渗透性。采用纤维素活性炭/精油微乳复合物和乙基纤维素制备的复合涂料液涂布后，在纸上有形成薄膜的倾向，这种薄膜将聚合填料粘结到纤维上，并影响纸张本身的结构。实施例1中，维素活性炭/精油微乳复合物-乙基纤维素涂布纸上的聚合填料分散，在纤维上分布更均匀，与其他实施例和对比例涂布纸相比，纸张结构保持不变，聚合填料分散更均匀。实施例3过量涂布使得涂层填料聚集，对比例2涂层中精油微乳没有被纤维素活性炭负载涂布量明显降低。
[0099][0100]
图3显示了实施例和对比例所制备的抗菌纸制备后第1天的抑菌效果图，用抑菌圈直径体现抗菌效果，直径越大抗菌效果越好。由图可知，所有实施例制备的抗菌包装纸的抑菌效果都较好。实施例1的抗菌包装纸具有最好的抑菌效果，这是维素活性炭和百里精油微乳协调的效果。百里精油对橘青霉的抗菌效果最好，而肉桂精油对大肠杆菌的抑菌效果最好。
[0101][0102]
图4显示了实施例和对比例所制备的抗菌包装纸制备后第30天的抑菌效果图，这反映了抗菌包装纸的抗菌长效性。由图可知实施例1所制备的抗菌包装纸在存放30天后仍然具有较好的抗菌效果，且远高于其他包装纸。说明实施例1中的维素活性炭对百里精油微乳具有最佳的缓释效果，这与所制备的维素活性炭的结构和百里精油微乳的稳定性有关，
这与图1和表1的结果一致。
[0103][0104][0105]
图5和图6显示了各实施例和对比例所制备抗菌包装纸水蒸气和co2透过率的情况，这反映了包装纸的透气、透水性。由图可知实施例1所制备的抗菌纸的水蒸气透过率略高于其他组别，co2透过率则远高于其他组别的抗菌纸。水蒸气透过率和co2透过率的增加是涂层作用的结果。精油微乳液具有成膜性，对水蒸气和二氧化碳有一定的阻隔作用，乙基纤维素与精油微乳结合后，成膜性能减弱，涂层填料与纤维结合。将湿的涂料液涂布在纸上使纤维膨胀，干燥后，纤维收缩，纤维间微孔结构增加，导致涂层与纤维间结构的疏松，使得涂布纸透气性和透水性增加。
[0106]
表1
[0107]

技术特征：

1.一种基于多孔纤维素活性炭吸附精油微乳的抗菌纸的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：(1)称取纤维素粉末置于陶瓷舟，在氩气保护下在500-700℃下高温炭化2-3h，得到碳源前驱体；在碳源前驱体中加入相同质量的koh，加入水溶解,然后冷冻干燥，将冷冻干燥得到的固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下在700-900℃下活化0.5-1.5h，冷却后得到多孔纤维素活性炭样品；(2)将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2-4:1的质量比例均匀混合，制成混合表面活性剂；将混合表面活性剂和百里精油按5-7:1-3的质量比混合，在20-30℃下搅拌均匀，然后在20-30℃和搅拌条件下，将去离子水逐滴加入混合体系中，直至最终形成澄清透明的百里精油微乳液；(3)按固液比＝2-4：1称取多孔纤维素活性炭和百里精油微乳液，置于容器中充分混合；使用封口膜密封后于4℃保持1.5-2.5h后转移至蒸发皿，使用乙醚快速洗涤将多余的精油洗去，减压抽滤得到纤维素活性炭/百里精油微乳复合物；(4)按质量比1：20-25称取纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和乙基纤维素溶于无水乙醇中，充分溶解，制备成涂料液；其中纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和无水乙醇的投料比为1g：20-30ml；(5)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸的表面，涂布量控制为4-8g/m2，得到涂布纸；(6)使涂布纸在室温下充分干燥，即得到抗菌纸。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，称取纤维素粉末置于陶瓷舟，在氩气保护下在600℃下高温炭化2h，得到碳源前驱体；在碳源前驱体中加入相同质量的koh，加入水溶解,然后冷冻干燥，将冷冻干燥得到的固体转移至陶瓷舟，在co2气体保护下在800℃下活化1h，冷却后得到多孔纤维素活性炭样品。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，纤维素粉末和水的投料比为15-30g：80-120ml。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将表面活性剂rh40和助表面活性剂span80以2:1的质量比例均匀混合。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将混合表面活性剂和百里精油按7:3的质量比混合。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将混合表面活性剂和百里精油按比例混合后，用磁力搅拌器在20-30℃、400-800r/min下搅拌10-20min，使体系均匀；然后在20-30℃和400-800r/min搅拌条件下，将去离子水逐滴加入混合体系中。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和乙基纤维素的质量比为1:20，所述纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和无水乙醇的投料比为1g：20ml。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和乙基纤维素的质量比为1:20，所述纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和无水乙醇的投料比为1g：20ml；步骤(5)中，涂布量控制为6g/m2。

技术总结

本发明公开了一种基于多孔纤维素活性炭吸附精油微乳的抗菌纸的制备方法，其包括如下步骤：(1)制备多孔纤维素活性炭样品；(2)制备百里精油微乳液；(3)制备纤维素活性炭/百里精油微乳复合物；(4)按质量比1：20-25称取纤维素活性炭/百里精油微乳复合物和乙基纤维素溶于无水乙醇中，充分溶解，制备成涂料液；(5)将涂料液均匀涂布在食品包装原纸的表面，得到涂布纸；使涂布纸在室温下充分干燥，即得到抗菌纸。本发明的制备方法能增加抗菌剂精油的负载量，增强精油的抗菌效果，延长精油的释放时间；同时能提升纸张的水蒸气和二氧化碳的渗透性，可以增加透气透水性，改善纸张的机械性能，延长抗菌纸的使用寿命。抗菌纸的使用寿命。