用聚乙烯糖醇和银纳米颗粒制造和表征基于纤维素的包装薄膜,以提高抗菌有效性

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 基于纤维素酸盐 (CA) 的薄膜正在探索各种应用.
• 纳入银纳米粒子 (AgNPs) 可以赋予抗菌性质.
• 用聚乙烯糖醇 (PEG) 等添加剂增强聚合物矩阵可以修改薄膜特性.

研究的目的:

• 用于制造含银的纤维素酸盐 (CA) 和CA-聚乙烯甘醇 (PEG) 薄膜.
• 描述开发的薄膜的结构,机械和抗菌性质.
• 评估这些薄膜在潜在的食品包装应用中的安全性.

主要方法:

• 使用纤维素 (CA) 和聚乙烯糖醇 (PEG) 制造薄膜.
• 通过X射线衍射 (XRD),FTIR,TGA,SEM-EDS,DRUV和AFM进行表征.
• 机械测试 (拉力强度,弹性),水蒸气透度测量.
• 针对大肠杆菌,金黄色杆菌,白色杆菌和黑色杆菌的抗菌检测.
• 银的迁移测试.

主要成果:

• 通过多种技术证实了与AgNP结合的CA和CA-PEG薄膜与分散的AgNP的成功制造.
• PEG改善了薄膜的光滑性,并促进了更高的银荷载,而AgNPs增加了粗性和多孔性.
• 显著增强拉伸强度 (4.31 MPa至59.24 MPa) 和由于PEG和AgNP而提高的灵活性.
• 增加的水蒸气透性表明增强的湿度控制.
• 对测试的细菌和真菌具有强大的抗微生物活性,对20%的Ag-PEG-CA膜具有99.99%的细菌静止效率.
• 迁移测试显示没有可检测的银释放,证实了安全性.

结论:

• 含有AgNP的CA和CA-PEG薄膜具有卓越的机械性能和显著的抗菌功效.
• 添加PEG提高了薄膜的可加工性和性能,而AgNP则提供了强大的抗菌作用.
• 这些AgNP-CA薄膜是安全有效的抗微生物食品包装材料的有希望的候选者.