Page 142 - 《精细化工）》2023年第10期

·2220· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

的氧气透过系数见图 9 与表 6。由表 6 可知，PVA 抗菌复合膜的抑菌性能随着 IBE 含量的增加而逐渐
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膜的氧气透过系数为(3.751±0.101)×10 –13 cm ·cm/ 提高，具有更为显著的抑菌效果，PVA/ST/IBE 3 抗
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(cm ·s·Pa)，PVA/ST 膜的氧气透过系数为(5.804± 菌复合膜对大肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌
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0.039)×10 –13 cm ·cm/(cm ·s·Pa)，表明 ST 的添加会 的抑菌圈直径分别达到(11.52±0.10)、(8.36±0.15)和
降低复合膜的氧气阻隔性能，可能是存在团聚的 ST (13.05±0.17) mm。说明 PVA/ST/IBE 抗菌复合膜抑
粒子导致。如图 9 所示，添加 IBE 后，随着 IBE 添 菌谱较广，对供试的革兰氏阳性和阴性菌均具有较
加量的增大，PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的氧气透过系 好的抑制作用，主要是由于 IBE 中存在的抑菌组分
数呈升高趋势。这是由于 IBE 成分对复合膜结构的 发挥了功效。
影响，导致 PVA 和 ST 分子链之间产生了更大的空
间体积，同时出现微孔结构使复合膜的总体阻隔性
能下降，其中，PVA/ST/IBE 2 的氧气透过系数为
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(17.713±1.960)×10 –13 cm ·cm/(cm ·s·Pa)。

图 10 抗菌复合膜对大肠杆菌（a）、白色葡萄球菌（b）、
枯草芽孢杆菌（c）的抑菌效果
Fig. 10 Antibacterial effect of antibacterial composite films
on E. coli (a), S. albus (b) and B. subtilis (c)

表 7 抗菌复合膜抑菌性能
Table 7 Antibacterial properties of composite films
抑菌圈直径/mm
试样
E. coli S. albus B. subtilis
d d d
PVA/ST 0 0 0
图 9 PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的氧 PVA/ST/IBE 1 9.84±0.24 c 6.53±0.08 c 6.66±0.15 c
气透过系数 PVA/ST/IBE 2 10.35±0.15 b 7.91±0.08 b 8.28±0.28 b
Fig. 9 Oxygen transmission coefficients of PVA film, PVA/ PVA/ST/IBE 3 11.52±0.10 a 8.36±0.15 a 13.05±0.17 a
ST film and PVA/ST/IBE antibacterial composite films

表 6 抗菌复合膜的阻隔性能 3 结论
Table 6 Barrier properties of antibacterial composite films
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试样 氧气透过系数/[×10 –13 cm ·cm/(cm ·s·Pa)] （1）以 PVA 和 ST 为基膜，IBE 为抗菌剂，通
d
PVA 3.751±0.101 过共混法制备 PVA/ST/IBE 抗菌复合膜。FTIR、
d
PVA/ST 5.804±0.039 XRD、SEM 结果表明，IBE 与 PVA/ST 基膜成功复
c
PVA/ST/IBE 1 10.147±1.579 合；TG 结果表明，复合膜具有较好的热稳定性；
b
PVA/ST/IBE 2 17.713±1.960
（2）对 PVA/ST/IBE 抗菌复合膜力学、光学、
a
PVA/ST/IBE 3 23.610±2.897
阻隔、抑菌性能进行了评价。随着 IBE 添加量的增

2.8 抗菌复合膜的抑菌性能分析 加，复合膜拉伸强度降低，断裂伸长率显著增加，
IBE 中 1,4-萘醌、黄酮等是主要的活性物质，具 IBE 添加量为 12.50 mL 的 PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜
有良好的抗真菌、细菌活性 [21] 。采用抑菌圈法 [23] 对 拉伸强度为(22.97±0.68) MPa，断裂伸长率为 34.50%±
制得的抗菌复合膜进行革兰氏阴性菌大肠杆菌及革 2.09%，具有良好的力学强度，透光率、雾度和氧气
兰氏阳性菌白色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌进行了抑 透过系数分别为 80.26%±0.68%、16.73%±1.20%和
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菌性能测试，结果见图 10 和表 7。 (17.713±1.960)×10 –13 cm ·cm/(cm ·s·Pa)，同时对大
由图 10 和表 7 可以看出，空白对照 PVA/ST 膜 肠杆菌、白色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有良好的
不具备抑菌效果，PVA/ST/IBE 1 抗菌复合膜由于添 抑菌作用。综合比较 IBE 添加量为 12.50 mL 的抗菌
加了 IBE 具有一定的抑菌效果，对大肠杆菌、白色 复合膜具有良好的力学性能、光学性能、阻隔性能
葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径分别为(9.84± 和抑菌性能，在抗菌复合包装膜等领域具有广阔的
0.24)、(6.53±0.08)和(6.66±0.15) mm，添加 IBE 后的 应用前景。