DOI:10.1016/j.lwt.2020.110072

在这项研究中，通过静电纺丝技术开发了由聚乳酸（PLA）和超声分散的ZnO纳米颗粒（NPs）构成的生物聚合物基抗菌纤维膜。全面研究了不同ZnO NPs含量的膜的形貌、力学性能、热力学特性和抗菌性能。结果表明，当ZnO含量为0.5wt％（PLA/ZnO-0.5％）时，可获得最佳性能。具体而言，复合膜的抗张强度和断裂伸长率分别为6.85±0.19MPa和74.90±0.59％，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制带分别为15.02±0.18mm和14.74±0.06mm。此外，45分钟的超声处理时间可改善复合膜的热、紫外线（UV）阻隔和抗菌性能。超声作用45分钟时，PLA/ZnO-0.5％对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制带分别为18.11±0.15mm和15.80±0.11mm。因此，PLA/ZnO-0.5％可用于食品包装，以提供抗菌作用和紫外线阻隔。

图1.不同纳米纤维膜的典型SEM图像（a）5000x和（b）50000x（超声时间为45分钟），以及（c）不同复合纳米纤维膜的纳米纤维直径分布直方图。

图2.（a-d）PLA/ZnO-0.5％纳米纤维膜的EDS图像，（e）EDS光谱和元素。

图3.（a）ZnO NPs，（b）PLA，（c）PLA/ZnO-0.25％，（d）PLA/ZnO-0.5％，（e）PLA/ZnO-0.75％，（f）PLA/ZnO-1％（未经超声处理），以及不同超声时间下（g）PLA/ZnO-1％-15，（h）PLA/ZnO-1％-30，（i）PLA/ZnO-1％-45和（j）PLA/ZnO-1％-60纳米纤维膜的FTIR光谱。

图4.PLA膜和不同PLA/ZnO膜在不同超声时间下的（a）抗张强度和（b）断裂伸长率。*表示显著差异（p<0.05）。

图5.PLA膜和不同PLA/ZnO纳米纤维膜在不同超声时间下的（a）溶解度和（b）溶胀度。*表示显著差异（p<0.05）。

图6.在超声作用下45分钟，PLA和不同PLA/ZnO纳米纤维膜的照片。

图7.PLA和不同PLA/ZnO纳米纤维膜对（a）大肠杆菌和（b）金黄色葡萄球菌在37℃孵育24h后生长抑制的影响。