Màng chống nấm mốc là gì?

Màng chống nấm mốc là vật liệu đóng gói hoặc lớp phủ có chứa chất chống nấm mốc đặc biệt. Nó tạo ra môi trường kháng khuẩn bằng cách giải phóng khí, can thiệp và làm gián đoạn các hoạt động sinh lý của vi sinh vật, cuối cùng ức chế hoặc tiêu diệt nấm mốc. Điều này giúp ngăn ngừa hiệu quả sự phát triển của nấm mốc trong môi trường ẩm ướt và được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm da, sản phẩm điện tử, lớp phủ tường và các lĩnh vực khác.

➢Xem thêm: Màng phủ nông nghiệp

Nguyên lý và các loại màng chống nấm mốc

Nguyên lý chống nấm mốc: Các chất chống nấm mốc (như dẫn xuất isothiazolinone, nano bạc, v.v.) được thêm vào túi/giấy đóng gói hoặc lớp phủ. Chất chống nấm mốc bay hơi chậm, tạo ra khí diệt khuẩn trong không gian kín, ngăn chặn sự phát triển và sinh sản của nấm mốc.

Các dạng chính:

1.Màng / giấy đóng gói chống nấm mốc: Chất chống nấm mốc được tẩm vào túi nhựa PE hoặc giấy đóng gói composite nhiều lớp để sử dụng cho da, giày dép, túi xách và các sản phẩm khác nhằm ngăn ngừa sự phát triển của nấm mốc.
2.Lớp phủ / màng nền chống nấm mốc: Chất chống nấm mốc được thêm vào lớp phủ hoặc màng nền giấy dán tường để sử dụng trên tường và bề mặt gỗ nhằm ức chế sự phát triển của nấm mốc và duy trì độ bền của màng sơn.

Đặc điểm chính màng chống mốc:

1.Hiệu quả cao và phổ rộng: Ức chế hiệu quả nhiều loại nấm mốc và vi khuẩn.
2.Bảo vệ lâu dài: Chất chống nấm mốc được giải phóng liên tục, mang lại hiệu quả chống nấm mốc lâu dài.
3.Thân thiện với môi trường và an toàn: Các vật liệu chống nấm mốc hiện đại có xu hướng sử dụng các thành phần thân thiện với môi trường, không chứa formaldehyde và có hàm lượng VOC thấp.
4.Có thể điều chỉnh linh hoạt: Tốc độ giải phóng khí chống nấm mốc có thể được điều chỉnh linh hoạt theo độ ẩm môi trường và nhu cầu.

Ứng dụng màng chống mốc:

1.Sản phẩm da: Giày da, túi xách và quần áo.
2.Sản phẩm điện tử: Bao bì cho các dụng cụ chính xác và linh kiện điện tử.
3.Vật liệu xây dựng nhà ở: Lớp phủ và màng nền chống nấm mốc cho tường và trần nhà.
4.Thực phẩm và dược phẩm: Các ngành công nghiệp có yêu cầu vệ sinh cao, ngăn ngừa sơn bị nấm mốc.

Phương pháp chế tạo màng chống nấm mốc

1.Lĩnh vực kỹ thuật: Phát minh này liên quan đến lĩnh vực công nghệ chống nấm mốc, đặc biệt là màng chống nấm mốc và phương pháp chế tạo màng chống nấm mốc.
2.Bối cảnh kỹ thuật: Thực phẩm tươi sống là nguồn cung cấp quan trọng các chất dinh dưỡng thiết yếu cho cuộc sống hàng ngày của con người, sở hữu hình dạng, màu sắc, mùi thơm và hương vị độc đáo. Thực phẩm tươi sống có hàm lượng nước cao và giàu chất dinh dưỡng, nhưng lại không chịu được điều kiện bảo quản khắc nghiệt và dễ bị hư hỏng, dẫn đến giảm chất lượng và thậm chí mất hoàn toàn giá trị thương mại và dinh dưỡng. Bảo quản thực phẩm tươi sống là một phần không thể thiếu của hoạt động sản xuất, và việc duy trì chất lượng và độ tươi ngon của thực phẩm là một trong những mục tiêu quan trọng mà con người theo đuổi. Đây là vấn đề cần được giải quyết trong quá trình bảo quản, vận chuyển và phân phối thực phẩm.

Hiện nay, trong lĩnh vực đóng gói và vận chuyển thực phẩm tại các hộ gia đình, siêu thị, khách sạn, nhà hàng và sản xuất công nghiệp, một phương pháp ngày càng được sử dụng rộng rãi là bọc thực phẩm tươi sống bằng màng chống nấm mốc để duy trì màu sắc, mùi thơm và hương vị, đồng thời kéo dài thời hạn sử dụng. Tuy nhiên, các loại màng chống nấm mốc thông thường có tính chất kháng khuẩn và chống nấm mốc kém, và thực phẩm tươi sống dễ bị hư hỏng và mất giá trị ban đầu do sự sinh sôi nảy nở mạnh mẽ của vi sinh vật.

Do đó, cần phải cung cấp một loại màng chống nấm mốc có tính chất kháng khuẩn và chống nấm mốc tốt hơn.

Màng chống nấm mốc bao gồm một lớp màng nền và một lớp phủ chống nấm mốc được đặt trên lớp màng nền. Lớp phủ chống nấm mốc được làm từ một loại sơn chống nấm mốc, chủ yếu được điều chế từ các nguyên liệu sau theo tỷ lệ trọng lượng: 60-70 phần nhựa, 5-8 phần natri diacetat, 0,5-2 phần arbutin, 0,5-2 phần thymol, 2-5 phần dịch chiết houttuynia cordata, 25-30 phần dung môi và 0,3-2 phần phụ gia.

Trong một ví dụ cụ thể, theo trọng lượng, nguyên liệu thô còn bao gồm 0,8-2 phần citral, 0,2-1 phần borneol và 0,2-0,8 phần citronellol.

Trong một ví dụ cụ thể, theo trọng lượng, nguyên liệu thô còn bao gồm 0,3-1 phần chitinase và 1-2 phần β-glucanase.

Trong một ví dụ cụ thể, theo trọng lượng, nguyên liệu thô còn bao gồm 1-3 phần dầu litsea cubeba.

Trong một ví dụ cụ thể, nguyên liệu thô còn bao gồm, theo trọng lượng, 0,1-0,3 phần kali clorua, 0,1-0,3 phần canxi clorua và/hoặc 0,1-0,3 phần sắt clorua.

Trong một ví dụ cụ thể, nhựa là một hoặc nhiều loại được chọn từ polyurethane, copolyme acrylate, polyvinyl alcohol, copolyme ethylene-vinyl acetate, copolyme polyvinyl acetate, nhựa epoxy và các dẫn xuất của chúng.

Trong một ví dụ cụ thể, các chất phụ gia là một hoặc nhiều chất được chọn từ các chất hoạt động bề mặt, chất trung hòa và chất phân tán.

Trong một ví dụ cụ thể, chất trung hòa là một hoặc nhiều chất được chọn từ natri bicacbonat, triethylamin và dung dịch amoniac.

Sáng chế này cũng cung cấp một phương pháp để chuẩn bị màng chống nấm mốc nêu trên, bao gồm các bước sau: cân các nguyên liệu thô theo tỷ lệ trọng lượng để chuẩn bị lớp phủ chống nấm mốc; cuộn màng nền và phủ lớp chống nấm mốc lên bằng con lăn phủ; sấy khô trong lò; làm nguội bằng con lăn làm nguội; và cuối cùng cuộn lại để thu được màng chống nấm mốc.

Trong một ví dụ cụ thể, lò có 3-5 ngăn, màng nền di chuyển với tốc độ 60-180 m/phút, và con lăn làm nguội có nhiệt độ 20-35°C.

Lớp phủ chống nấm mốc của màng chống nấm mốc trong phát minh này sử dụng natri diacetate, một chất chống nấm mốc thực phẩm mới, ổn định và rẻ tiền, đồng thời là chất axit hóa và chất điều chỉnh, được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) công nhận là chất an toàn. Hơn nữa, một lượng nhất định arbutin, thymol và dịch chiết Houttuynia cordata được thêm vào công thức. Các hoạt chất có nguồn gốc thực vật này tăng cường một cách hiệp đồng các đặc tính diệt khuẩn và chống nấm mốc của natri diacetate. Lớp phủ chống nấm mốc của màng chống nấm mốc trong phát minh này sử dụng một loại nhựa ổn định về mặt hóa học, bản thân nó có khả năng chống lại sự phát triển của nấm mốc, làm vật liệu chính.

Các thành phần chống nấm mốc, chẳng hạn như natri diacetate, arbutin, thymol và dịch chiết Houttuynia cordata, hòa tan trong các khoảng trống giữa các chuỗi phân tử của chúng. Sau khi tạo thành lớp phủ chống nấm mốc, các thành phần chống nấm mốc được lộ ra trên bề mặt lớp phủ theo kiểu nhúng. Khi tiếp xúc với vi sinh vật, chúng có thể tiêu diệt vi sinh vật một cách hiệu quả hoặc ngăn chặn sự nảy mầm của bào tử ngủ đông để ngăn ngừa sự sinh sản của vi sinh vật. Chúng có đặc tính diệt khuẩn và chống nấm mốc tuyệt vời và có thể cải thiện đáng kể thời hạn sử dụng của thực phẩm.

Để làm cho các đối tượng, đặc điểm và lợi thế của phát minh này trở nên rõ ràng và dễ hiểu hơn, các mô tả chi tiết về các trường hợp cụ thể của phát minh này được cung cấp dưới đây. Nhiều chi tiết cụ thể được nêu trong mô tả sau đây để cung cấp sự hiểu biết thấu đáo về phát minh; tuy nhiên, phát minh có thể được thực hiện theo nhiều cách khác ngoài những cách được mô tả ở đây, và những người có chuyên môn trong lĩnh vực này có thể thực hiện các sửa đổi tương tự mà không làm thay đổi tinh thần của phát minh. Do đó, phát minh không bị giới hạn ở các trường hợp cụ thể được tiết lộ dưới đây.

Trừ khi được định nghĩa khác, tất cả các thuật ngữ kỹ thuật và khoa học được sử dụng ở đây đều có cùng nghĩa như thường được hiểu bởi người có chuyên môn thông thường trong lĩnh vực mà phát minh này liên quan. Thuật ngữ được sử dụng ở đây trong bản mô tả phát minh chỉ nhằm mục đích mô tả các trường hợp cụ thể và không nhằm mục đích giới hạn phát minh. Thuật ngữ “và/hoặc” được sử dụng ở đây bao gồm bất kỳ và tất cả các sự kết hợp của một hoặc nhiều mục được liệt kê có liên quan.

Một màng chống nấm mốc theo một ví dụ cụ thể của phát minh này bao gồm một màng nền và một lớp phủ chống nấm mốc được đặt trên màng nền. Lớp phủ chống nấm mốc được làm từ một loại sơn chống nấm mốc, chủ yếu được điều chế từ các nguyên liệu thô sau đây theo tỷ lệ trọng lượng: 60-70 phần nhựa, 5-8 phần natri diacetate, 0,5-2 phần arbutin, 0,5-2 phần thymol, 2-5 phần dịch chiết houttuynia cordata, 25-30 phần dung môi và 0,3-2 phần phụ gia.

Natri diacetate trong lớp phủ chống nấm mốc của màng chống nấm mốc trong ví dụ này là một chất chống nấm mốc thực phẩm mới, ổn định và rẻ tiền, được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) chỉ định là chất an toàn. Việc bổ sung thêm một lượng nhất định arbutin, thymol và chiết xuất cây diên vĩ vào công thức cho phép các hoạt chất có nguồn gốc thực vật này tăng cường một cách hiệp đồng các đặc tính diệt khuẩn và chống nấm mốc của natri diaxetat. Lớp phủ chống nấm mốc của phát minh này sử dụng một loại nhựa có độ ổn định hóa học tốt và khả năng chống nấm mốc làm vật liệu chính. Các thành phần chống nấm mốc khác được hòa tan trong các khe hở của chuỗi phân tử, tạo thành một lớp phủ chống nấm mốc. Các thành phần này được lộ ra trên bề mặt lớp phủ theo kiểu nhúng. Khi tiếp xúc với vi sinh vật, chúng tiêu diệt vi sinh vật một cách hiệu quả hoặc ngăn chặn sự nảy mầm của bào tử ngủ đông, do đó ngăn ngừa sự sinh sản của vi khuẩn. Điều này mang lại các đặc tính diệt khuẩn và chống nấm mốc tuyệt vời, kéo dài đáng kể thời hạn sử dụng của thực phẩm.

Trong một trường hợp cụ thể, nguyên liệu thô cũng bao gồm 0,8-2 phần theo trọng lượng citral, 0,2-1 phần theo trọng lượng borneol và 0,2-0,8 phần theo trọng lượng citronellal. Việc bổ sung một lượng nhất định citral, borneol và citronellal có thể phá vỡ thành tế bào và màng sinh chất của vi sinh vật và bào tử, làm thay đổi tính thấm chọn lọc của chúng. Điều này cho phép các thành phần chống nấm mốc dễ dàng xâm nhập vào tế bào hơn, đồng thời làm cho việc hấp thụ và sử dụng chất dinh dưỡng trở nên khó khăn hơn, từ đó ức chế sự phát triển và sinh sản của vi khuẩn và đẩy nhanh quá trình phá hủy chức năng và cấu trúc của các bào quan khác nhau, nhờ đó cải thiện hiệu quả diệt khuẩn và chống nấm mốc.

Trong một ví dụ cụ thể, nguyên liệu thô còn bao gồm, theo trọng lượng, 0,3-1 phần chitinase và 1-2 phần β-glucanase. Việc thêm một lượng nhất định chitinase có thể phân hủy hiệu quả thành tế bào nấm, trong khi β-glucanase có thể tăng cường đáng kể hiệu quả phá vỡ thành tế bào một cách hiệp đồng.

Trong một ví dụ cụ thể, nguyên liệu thô còn bao gồm, theo trọng lượng, 1-3 phần dầu Litsea cubeba. Việc thêm một lượng nhất định dầu Litsea cubeba có thể ức chế quá trình tổng hợp các thành phần vách tế bào và màng tế bào, gây vỡ tế bào, rò rỉ chất bên trong và làm chết nấm, từ đó tăng cường khả năng phá vỡ vách tế bào và tác dụng diệt khuẩn.

Trong một ví dụ cụ thể, nguyên liệu thô còn bao gồm, theo trọng lượng, 0,1-0,3 phần kali clorua, 0,1-0,3 phần canxi clorua và/hoặc 0,1-0,3 phần sắt clorua. Việc thêm một lượng nhỏ một hoặc nhiều ion kali, canxi và sắt có thể tăng cường hoạt tính kháng khuẩn của các thành phần kháng nấm khác và cũng có tác dụng bảo vệ nhất định đối với hoạt tính của các thành phần kháng nấm khác.

Trong một ví dụ cụ thể, nhựa được chọn là một hoặc nhiều loại từ polyurethane, copolyme acrylate, polyvinyl alcohol, copolyme ethylene-vinyl acetate, copolyme polyvinyl acetate, nhựa epoxy và các dẫn xuất của chúng, ưu tiên là polyvinyl alcohol và copolyme acrylate.

Cụ thể, copolyme acrylate là một hoặc nhiều loại được chọn từ copolyme metyl metacrylat-etyl acrylat-butyl acrylat, copolyme metyl metacrylat-butyl acrylat-axit acrylic, và copolyme metyl metacrylat-butyl acrylat-axit acrylic-N-hydroxymetylacrylamit.

Tùy chọn, polyvinyl alcohol là một hoặc nhiều loại được chọn từ polyvinyl alcohol 1788, polyvinyl alcohol 2088, và polyvinyl alcohol 2488. Tùy chọn, dung môi là nước hoặc etanol, tốt nhất là nước. Trong một trường hợp cụ thể, chất phụ gia là một hoặc nhiều loại được chọn từ chất hoạt động bề mặt, chất trung hòa và chất phân tán. Cụ thể, chất trung hòa là một hoặc nhiều loại được chọn từ natri bicacbonat, trietylamin và amoniac. Tùy chọn, màng nền là màng polyetylen hoặc màng polypropylen.

Phát minh này cũng cung cấp phương pháp chuẩn bị màng chống nấm mốc nêu trên theo một ví dụ cụ thể, bao gồm các bước sau: cân từng nguyên liệu theo tỷ lệ khối lượng để chuẩn bị lớp phủ chống nấm mốc; cuộn màng nền và phủ lớp chống nấm mốc lên đó bằng con lăn phủ; sấy khô trong lò; làm nguội bằng con lăn làm nguội; và cuối cùng cuộn lại để thu được màng chống nấm mốc.

Cụ thể, lò có 3-5 ngăn, nhiệt độ tăng dần rồi giảm dần; tốc độ di chuyển của màng nền là 60-180 m/phút; và nhiệt độ của con lăn làm nguội là 20-35°C.

Tùy chọn, phương pháp chuẩn bị lớp phủ chống nấm mốc nêu trên theo một ví dụ cụ thể bao gồm các bước S1-S3 sau:

S1: Cân từng nguyên liệu theo tỷ lệ khối lượng.

S2: Cho nhựa và dung môi vào bình phản ứng, đun nóng đến 30-65°C, và khuấy ở tốc độ 100-300 vòng/phút trong 5-15 phút.

S3: Cho các nguyên liệu còn lại vào bình phản ứng, và tiếp tục khuấy ở tốc độ 500-800 vòng/phút trong 3-5 giờ để thu được lớp phủ chống nấm mốc.

Phương pháp chế tạo màng chống nấm mốc nêu trên rất đơn giản và dễ thực hiện. Màng chống nấm mốc thu được có thể loại bỏ hiệu quả vi sinh vật hoặc ngăn chặn sự nảy mầm của bào tử ngủ đông để ngăn ngừa sự sinh sản của vi sinh vật. Nó có đặc tính diệt khuẩn và chống nấm mốc tuyệt vời, có thể cải thiện đáng kể thời hạn sử dụng của thực phẩm và có triển vọng ứng dụng thị trường rộng lớn.

Dưới đây là một số ví dụ cụ thể.

Ví dụ 1: Cân các nguyên liệu thô sau theo tỷ lệ khối lượng như sau: 65 phần polyvinyl alcohol (1788), 7 phần natri diacetate, 1 phần arbutin, 1 phần thymol, 3 phần dịch chiết houttuynia cordata, 1 phần citral, 0,8 phần borneol, 0,5 phần citronellol, 0,5 phần chitinase, 1,5 phần β-glucanase, 2 phần dầu Litsea cubeba, 0,1 phần kali clorua, 28 phần nước, 0,5 phần chất hoạt động bề mặt và 0,5 phần triethylamine. Cho polyvinyl alcohol (1788) và nước vào bình phản ứng, đun nóng bình phản ứng đến 55°C và bật máy khuấy ở tốc độ 300 vòng/phút trong 10 phút. Sau đó, cho các nguyên liệu thô còn lại vào bình phản ứng và khuấy ở tốc độ 800 vòng/phút trong 4 giờ để thu được lớp phủ chống nấm mốc. Màng nền được trải ra và phủ lớp chống nấm mốc bằng con lăn phủ. Sau đó, màng được sấy khô trong lò, làm nguội bằng con lăn làm nguội, và cuối cùng được cuộn lại để thu được màng chống nấm mốc. Lò sấy có 3-5 phần với nhiệt độ chênh lệch, đầu tiên tăng dần rồi giảm dần. Tốc độ di chuyển của màng nền là 60-180 m/phút, và nhiệt độ của con lăn làm nguội là 20-35°C.

Ví dụ 2: Các bước thí nghiệm của Ví dụ 2 về cơ bản giống như trong Ví dụ 1, ngoại trừ nguyên liệu thô không bao gồm citral, borneol và citronellal.

Ví dụ 3: Các bước thí nghiệm của Ví dụ 3 về cơ bản giống như trong Ví dụ 1, ngoại trừ nguyên liệu thô không bao gồm chitinase và β-glucanase.

Ví dụ 4: Các bước thí nghiệm của Ví dụ 4 về cơ bản giống như trong Ví dụ 1, ngoại trừ nguyên liệu thô không bao gồm dầu Cangshanzi.

Ví dụ 5: Các bước thí nghiệm của Ví dụ 5 về cơ bản giống như trong Ví dụ 1, ngoại trừ nguyên liệu thô không bao gồm kali clorua.

Ví dụ so sánh 1: Quy trình thí nghiệm của Ví dụ so sánh 1 về cơ bản giống như của Ví dụ 2, ngoại trừ nguyên liệu thô không bao gồm dung dịch tiêm Houttuynia cordata, arbutin và thymol.

Ví dụ so sánh 2: Quy trình thí nghiệm của Ví dụ so sánh 2 về cơ bản giống như của Ví dụ 2, ngoại trừ nguyên liệu thô không bao gồm natri diacetat.

Ví dụ so sánh 3: Quy trình thí nghiệm của Ví dụ so sánh 3 về cơ bản giống như của Ví dụ 2, ngoại trừ kali clorua được thay thế bằng bari clorua.