本發(fā)明涉及抗菌包裝，具體的，涉及一種石墨烯抗菌紙板及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、隨著現(xiàn)代包裝科技的快速發(fā)展，一批功能各異的新型食品包裝箱相繼投放市場(chǎng)，正日益被廣大食品行業(yè)所采用。
2、日本北海道涵館水產(chǎn)食品公司研制活蝦運(yùn)送保鮮箱，該產(chǎn)品采用了三層結(jié)構(gòu)：內(nèi)層是不漏水的乙烯箱，箱內(nèi)盛水和活蝦，用泡沫苯乙烯作外層，兩層之間有5厘米左右的間隔空間，此層則用來放碎冰塊或化學(xué)制冷，內(nèi)箱里盛裝經(jīng)消毒和注入一定氧氣的海水，將活蝦放入水中蓋嚴(yán)即可運(yùn)送，保鮮成活率達(dá)到90%以上。
3、日本食品流通系統(tǒng)協(xié)會(huì)最近研制出一種果蔬保鮮包裝箱，它采用了硅酸鹽的一種對(duì)各種氣體具有良好吸附作用的“里斯托瓦爾石”作為紙漿的添加劑，因此用這種紙箱包裝果蔬具有較長時(shí)間的保鮮效果，適宜于遠(yuǎn)距離貯運(yùn)。
4、以上技術(shù)采用低溫和吸附方式對(duì)食物保鮮，不能主動(dòng)抗菌。在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中，紙板箱如果無法有效地阻止細(xì)菌傳播、有效地抵御細(xì)菌和微生物的生長，可能導(dǎo)致不同產(chǎn)品之間的交叉感染，增加疾病傳播的風(fēng)險(xiǎn)；導(dǎo)致包裝食品受到細(xì)菌污染，從而影響食品的安全性；導(dǎo)致貨物腐爛或變質(zhì)，從而造成貨物損失。針對(duì)現(xiàn)有功能包裝箱存在的問題，研制一種高強(qiáng)度的抗菌紙板是目前亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提出一種石墨烯抗菌紙板及其制備方法，解決了相關(guān)技術(shù)中紙板強(qiáng)度低、抗菌性能低的問題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提出一種石墨烯抗菌紙板，包括以下重量份組分原料：氧化石墨烯0.1~0.6份、聚合季銨鹽0.1~1份、施膠劑3~8份、陽離子聚丙烯酰胺0.05~0.1份、木漿90~100份、l-苯丙氨醇0.2~1.8份。
3、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述氧化石墨烯由第一氧化石墨烯和第二氧化石墨烯組成，第一氧化石墨烯和第二氧化石墨烯的含氧量不同。
4、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一氧化石墨烯的含氧量為30wt%，第二氧化石墨烯的含氧量為45wt%。
5、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一氧化石墨烯和第二氧化石墨烯的質(zhì)量比為1~3:1。
6、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一氧化石墨烯和第二氧化石墨烯的質(zhì)量比為2:1。
7、含氧量對(duì)氧化石墨烯的多種性能都具有重要影響，較低的含氧量通常意味著更高的導(dǎo)電性能和機(jī)械韌性，較高含氧量的氧化石墨烯通常具有較好的光學(xué)特性和機(jī)械剛性，本發(fā)明通過合理控制氧化石墨烯的含氧量，充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)并最大限度地避免其過高含氧量可能帶來的負(fù)面影響，得到強(qiáng)度最大、抗菌效果最佳的紙板。
8、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述氧化石墨烯的層數(shù)為3~5層，中位徑小于1μm。
9、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述聚合季銨鹽包括醫(yī)藥級(jí)聚二甲基二烯丙基氯化銨、醫(yī)藥級(jí)聚季銨含脲聚合物中的一種或兩種。
10、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述施膠劑包括變性淀粉、聚乙烯醇中的一種或兩種。
11、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述l-苯丙氨醇與氧化石墨烯的質(zhì)量比為3~5:1。
12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述l-苯丙氨醇與氧化石墨烯的質(zhì)量比為4:1。
13、本發(fā)明還提出一種石墨烯抗菌紙板的制備方法，包括以下步驟：
14、s1、將氧化石墨烯與水混合后加入聚合季銨鹽，分散均勻烘干，得到表面預(yù)處理氧化石墨烯；
15、s2、將表面預(yù)處理氧化石墨烯、陽離子聚丙烯酰胺、木漿、l-苯丙氨醇混合均勻，得漿液；
16、s3、漿液成型、壓榨、干燥、壓光，單面施膠得紙板。
17、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述s1中烘干的溫度為80~120min。
18、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述s1中混合為超聲混合，所述超聲的功率為20khz~40khz，超聲的時(shí)間為30min。
19、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述s1中分散為超聲分散，所述超聲的功率為20khz~40khz，超聲的時(shí)間為30min。
20、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述s2中混合為機(jī)械攪拌，所述機(jī)械攪拌的時(shí)間為60min。
21、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述漿液的濃度為3wt%~3.5wt%。
22、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述步驟s3中干燥后的干度為92~95%。
23、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：
24、本發(fā)明中，添加的氧化石墨烯材料具有輻射相關(guān)頻率遠(yuǎn)紅外線功能，制作的紙板遠(yuǎn)紅外發(fā)射率不低于85%，具有很強(qiáng)遠(yuǎn)紅外發(fā)射能力，利用其發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線對(duì)包裝內(nèi)的食品進(jìn)行殺菌保護(hù)，從而阻斷有害菌從外界進(jìn)入包裝箱，導(dǎo)致食品的腐敗，有效提高紙板的抗菌性能。本發(fā)明中還添加l-苯丙氨醇，l-苯丙氨醇可以通過氫鍵與木漿中的纖維結(jié)合，并與氧化石墨烯產(chǎn)生交聯(lián)，增強(qiáng)三者間的作用力，此外l-苯丙氨醇含有的苯環(huán)結(jié)構(gòu)也可以增加其與纖維之間的范德華力相互作用，有助于提高其在紙漿中的分散性和穩(wěn)定性，從而提高紙張的機(jī)械強(qiáng)度；l-苯丙氨醇也具有一定的抗菌性能，可以通過破壞微生物細(xì)胞膜，干擾細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)代謝等方式發(fā)揮抗菌作用，進(jìn)一步提高紙板的抗菌性能。
1.一種石墨烯抗菌紙板，其特征在于，包括以下重量份組分原料：氧化石墨烯0.1~0.6份、聚合季銨鹽0.1~1份、施膠劑3~8份、陽離子聚丙烯酰胺0.05~0.1份、木漿90~100份、l-苯丙氨醇0.2~1.8份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯抗菌紙板，其特征在于，所述氧化石墨烯由第一氧化石墨烯和第二氧化石墨烯組成，第一氧化石墨烯和第二氧化石墨烯的含氧量不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石墨烯抗菌紙板，其特征在于，所述第一氧化石墨烯的含氧量為30wt%，第二氧化石墨烯的含氧量為45wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石墨烯抗菌紙板，其特征在于，所述第一氧化石墨烯和第二氧化石墨烯的質(zhì)量比為1~3:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯抗菌紙板，其特征在于，所述氧化石墨烯的層數(shù)為3~5層，中位徑小于1μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯抗菌紙板，其特征在于，所述聚合季銨鹽包括醫(yī)藥級(jí)聚二甲基二烯丙基氯化銨、醫(yī)藥級(jí)聚季銨含脲聚合物中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯抗菌紙板，其特征在于，所述施膠劑包括變性淀粉、聚乙烯醇中的一種或兩種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯抗菌紙板，其特征在于，所述l-苯丙氨醇與氧化石墨烯的質(zhì)量比為3~5:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述的一種石墨烯抗菌紙板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種石墨烯抗菌紙板的制備方法，其特征在于，所述步驟s3中干燥后的干度為92~95%。