CN107118529A - 一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法 - Google Patents

一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107118529A
CN107118529A CN201710491796.9A CN201710491796A CN107118529A CN 107118529 A CN107118529 A CN 107118529A CN 201710491796 A CN201710491796 A CN 201710491796A CN 107118529 A CN107118529 A CN 107118529A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film material
polylactic acid
preparation
china
added
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710491796.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘传礼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaian Ice Green Construction Engineering Management Co Ltd
Original Assignee
Huaian Ice Green Construction Engineering Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaian Ice Green Construction Engineering Management Co Ltd filed Critical Huaian Ice Green Construction Engineering Management Co Ltd
Priority to CN201710491796.9A priority Critical patent/CN107118529A/zh
Publication of CN107118529A publication Critical patent/CN107118529A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/06—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
    • C08G63/08—Lactones or lactides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2471/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2471/02—Polyalkylene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/06—Biodegradable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/16—Applications used for films
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

本发明属于薄膜材料技术领域，具体涉及一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法，其制备步骤如下：1）将汉麻纤维先放入氢氧化钠溶液中，常压下，加热，蒸煮，冷去后取出用盐酸洗至中性，放入烘箱中烘干后放入粉碎机中粉碎成粉末待用；将硅烷偶联剂kh‑550溶于蒸馏水中，将粉碎成的汉麻纤维浸泡其中，加热，浸泡后过滤出沉淀物，然后放入烘箱中干燥，制得汉麻纤维粉料；2）将纳米氧化锌、硬脂酸、乙醇加入球磨机中，球磨得到混合浆料；3）将聚乳酸和弹性体加入密炼机中，塑炼后加入汉麻纤维粉料、混合浆料，继续混炼后进行热熔挤出吹塑成膜，最后定性收卷、包装即得。本发明所制得的聚乳酸薄膜材料具有良好力学性能，韧性以及抗菌性能。

Description

一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法
技术领域
本发明属于薄膜材料技术领域，具体涉及一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法。
背景技术
聚乳酸（PLA）是脂肪族聚酯，以乳酸（2-羟基丙酸）为基本结构单元。PLA可通过发酵玉米等天然原料制得，也可采用乳酸缩聚制得。聚乳酸作为一种非石油基可生物降解高分子材料，一直是材料科学领域中研究的重大主题。聚乳酸合成及改性工艺的不断发展，使得聚乳酸在多个领域内替代传统塑料逐渐成为可能。而聚乳酸产业化的逐渐成熟，也使得越来越多的聚乳酸产品将会出现，像聚乳酸塑料袋、餐具、高尔夫球钉等产品已经在市面上流通了。
随着近年来环保，健康及卫生意识的不断增强，人们对聚乳酸类产品的抗菌性有越来越高的要求，但由于聚乳酸抗菌防霉性能欠佳，长期使用后材料表面会逐渐滋生霉菌，因此开发具有抗菌性能的聚乳酸复合材料对人们的身体健康有重要的意义。针对上述问题，人们通常在聚乳酸中添加一定量的抗菌剂，在保证聚乳酸材料原有的机械性能前提下，加强聚乳酸的抗菌性能。
由于聚乳酸的韧性差，在常温下是一种硬而脆的材料，很大程度的限制了聚乳酸的应用。因此本专利在制备具有抗菌性能聚乳酸的同时，添加一定量的弹性体，改善聚乳酸复合材料的性能，拓展材料的应用。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种具有抗菌性能的聚乳酸薄膜材料的制备方法。本发明所制得的薄膜材料具有良好的力学性能和抗菌性能。
实现本发明目的而采用的技术方案为：
一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法，其制备步骤如下：
1）将汉麻纤维先放入1mol/L的氢氧化钠溶液中，常压下，加热至100℃，蒸煮1-3小时，冷去后取出用1mol/L的盐酸洗至中性，放入烘箱中烘干后放入粉碎机中粉碎成200-300目粉末待用；将硅烷偶联剂kh-550溶于蒸馏水中，形成硅烷偶联剂kh-550水溶液，将粉碎成的汉麻纤维浸泡其中，加热至40-50℃，浸泡30-60分钟后过滤出沉淀物，然后放入烘箱中，在90-110℃下干燥2-4小时，制得汉麻纤维粉料；
2）将纳米氧化锌、硬脂酸、乙醇加入球磨机中，球磨40-60分钟得到混合浆料；
3）将聚乳酸和弹性体加入密炼机中，以140-150℃的温度塑炼3-5分钟，然后加入步骤1）制得的汉麻纤维粉料、步骤2）制得的混合浆料，继续混炼10-20分钟后进行热熔挤出吹塑成膜，最后定性收卷、包装即得。
优选地，所述的聚乳酸由如下步骤制得：（1）提取原料，在生物催化剂的作用下，加入纯乳酸和碳酸钙进行发酵，获得发酵液；（2）向发酵液中加入硫酸，充分搅拌后过滤，对滤液进行蒸发浓缩，并再次过滤，获得乳酸；（3）乳酸经过精制、脱水低聚、高温裂解，生成环状二聚体丙交酯，再开环缩聚合成聚乳酸。
优选地，所述的弹性体为聚乙二醇，分子量为500-10000。
优选地，步骤（1）中所述的提取原料，该原料选自玉米、小麦、木薯中的一种，所述生物催化剂选自麦芽酶、糖化酶中的一种。
优选地，步骤（2）中所述硫酸的体积百分数为20-30%。
本发明所产生的技术效果：1）在体系中添加弹性体聚乙二醇，不仅作为增塑剂，还可增加聚乳酸薄膜材料的韧性；2）本发明将纳米氧化锌进行偶联处理，可以改善纳米氧化锌在聚乳酸基体中的分散，使材料具有高抗菌效果；3）本发明所制得的聚乳酸薄膜材料具有良好力学性能，韧性以及抗菌性能；4）本发明所制备的聚乳酸的原材料容易获得，生产成本低，纺丝速度快，且质量稳定，对环境污染小，适合大规模连续生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1
1）将20份汉麻纤维先放入1mol/L的氢氧化钠溶液中，常压下，加热至100℃，蒸煮2小时，冷去后取出用1mol/L的盐酸洗至中性，放入烘箱中烘干后放入粉碎机中粉碎成200目粉末待用；将0.8份硅烷偶联剂kh-550溶于蒸馏水中，形成硅烷偶联剂kh-550水溶液，将粉碎成的汉麻纤维浸泡其中，加热至40-50℃，浸泡30-60分钟后过滤出沉淀物，然后放入烘箱中，在90-110℃下干燥2-4小时，制得汉麻纤维粉料；
2）将纳米氧化锌3份、硬脂酸1份、乙醇15份加入球磨机中，球磨40-60分钟得到混合浆料；
3）将聚乳酸100份和聚乙二醇30份加入密炼机中，以150℃的温度塑炼4分钟，然后加入步骤1）制得的汉麻纤维粉料、步骤2）制得的混合浆料，继续混炼15分钟后进行热熔挤出吹塑成膜，最后定性收卷、包装即得。
实施例2
实施例1中的聚乳酸可以由如下步骤制得：提取玉米原料，在生物催化剂麦芽酶的作用下，加入纯乳酸和碳酸钙进行发酵，获得发酵液；向发酵液中加入硫酸，硫酸的体积百分数为50%，充分搅拌后过滤，对滤液进行蒸发浓缩，并再次过滤，获得乳酸；乳酸经过精制、脱水低聚、高温裂解，生成环状二聚体丙交酯，将乳酸以特殊的浓缩制程，转变成丙交酯，即中间型产物减水乳酸，再开环缩聚合成聚乳酸。
实施例3
实施例1中的聚乳酸可以由如下步骤制得：提取木薯原料，在生物催化剂糖化酶的作用下，加入纯乳酸和碳酸钙进行发酵，获得发酵液；向发酵液中加入硫酸，硫酸的体积百分数为50%，充分搅拌后过滤，对滤液进行蒸发浓缩，并再次过滤，获得乳酸；乳酸经过精制、脱水低聚、高温裂解，生成环状二聚体丙交酯，将乳酸以特殊的浓缩制程，转变成丙交酯，即中间型产物减水乳酸，再开环缩聚合成聚乳酸。
聚乳酸熔点35-40度，聚乳酸降解会随着加工温度的上升而加剧，聚合物的熔体黏度下降，影响纺丝正常进行。提高纺丝速度，缩短熔体与空气的接触时间，从而有效减少聚乳酸热降解。所制备的聚乳酸纤维，相对分子质量温度，大于5000。
将实施例1的产品进行堆肥实验，结果表明，在80天后的生物分解率﹥60%。按照GB/T1040.3-2006进行力学性能测试，横向拉伸负荷为4.3N，横向断裂伸长率为860%；纵向拉伸负荷为4.1N，纵向断裂伸长率为660%，检测结果说明本发明产品已达到普通塑料膜的要求，相关指标优于国家对生物可降解材料的规定要求。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：
将汉麻纤维先放入1mol/L的氢氧化钠溶液中，常压下，加热至100℃，蒸煮1-3小时，冷去后取出用1mol/L的盐酸洗至中性，放入烘箱中烘干后放入粉碎机中粉碎成200-300目粉末待用；将硅烷偶联剂kh-550溶于蒸馏水中，形成硅烷偶联剂kh-550水溶液，将粉碎成的汉麻纤维浸泡其中，加热至40-50℃，浸泡30-60分钟后过滤出沉淀物，然后放入烘箱中，在90-110℃下干燥2-4小时，制得汉麻纤维粉料；
将纳米氧化锌、硬脂酸、乙醇加入球磨机中，球磨40-60分钟得到混合浆料；
将聚乳酸和弹性体加入密炼机中，以140-150℃的温度塑炼3-5分钟，然后加入步骤1）制得的汉麻纤维粉料、步骤2）制得的混合浆料，继续混炼10-20分钟后进行热熔挤出吹塑成膜，最后定性收卷、包装即得。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法，其特征在于：所述的聚乳酸由如下步骤制得：（1）提取原料，在生物催化剂的作用下，加入纯乳酸和碳酸钙进行发酵，获得发酵液；（2）向发酵液中加入硫酸，充分搅拌后过滤，对滤液进行蒸发浓缩，并再次过滤，获得乳酸；（3）乳酸经过精制、脱水低聚、高温裂解，生成环状二聚体丙交酯，再开环缩聚合成聚乳酸。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法，其特征在于：所述的弹性体为聚乙二醇，分子量为500-10000。
4.根据权利要求2所述的一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的提取原料，该原料选自玉米、小麦、木薯中的一种，所述生物催化剂选自麦芽酶、糖化酶中的一种。
5.根据权利要求2所述的一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述硫酸的体积百分数为20-30%。
CN201710491796.9A 2017-06-26 2017-06-26 一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法 Pending CN107118529A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710491796.9A CN107118529A (zh) 2017-06-26 2017-06-26 一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710491796.9A CN107118529A (zh) 2017-06-26 2017-06-26 一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107118529A true CN107118529A (zh) 2017-09-01

Family

ID=59719359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710491796.9A Pending CN107118529A (zh) 2017-06-26 2017-06-26 一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107118529A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108659490A (zh) * 2018-06-02 2018-10-16 蚌埠学院 一种提高聚乳酸薄膜撕裂强度的方法
CN109593638A (zh) * 2019-01-02 2019-04-09 大连理工大学 一种水热预处理促进聚乳酸塑料降解甲烷化利用的系统及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105968743A (zh) * 2016-03-01 2016-09-28 安徽猛牛彩印包装有限公司 一种抗菌型聚乳酸与淀粉复合全降解塑料薄膜及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105968743A (zh) * 2016-03-01 2016-09-28 安徽猛牛彩印包装有限公司 一种抗菌型聚乳酸与淀粉复合全降解塑料薄膜及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
巩发明: "聚乳酸的增韧研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108659490A (zh) * 2018-06-02 2018-10-16 蚌埠学院 一种提高聚乳酸薄膜撕裂强度的方法
CN109593638A (zh) * 2019-01-02 2019-04-09 大连理工大学 一种水热预处理促进聚乳酸塑料降解甲烷化利用的系统及方法
CN109593638B (zh) * 2019-01-02 2021-09-24 大连理工大学 一种水热预处理促进聚乳酸塑料降解甲烷化利用的系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hussain et al. Production of bacterial cellulose from industrial wastes: a review
CN106543668B (zh) 一种生物降解黑色地膜及其制备方法
CN104662088B (zh) 聚酯树脂组合物及含有该树脂组合物的成形体
Roca et al. Production of yeast chitin–glucan complex from biodiesel industry byproduct
CN101608027A (zh) 以植物皮壳、纤维、植物粉为原料的可降解橡塑膜及其制备方法
CN102504503A (zh) 一种全生物降解角蛋白纤维增强及耐热改性聚乳酸材料及其制备方法
CN105482385A (zh) 一种生物降解农用地膜及其制备方法
CN107118529A (zh) 一种抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备方法
CN111662457A (zh) 聚乳酸接枝的季铵化壳聚糖材料及其立构复合晶纳米纤维膜和它们的制备方法与应用
CN107057308A (zh) 一种薄膜材料
CN105624218A (zh) 提高出芽短梗霉合成聚苹果酸产量的方法
CN113045882A (zh) 一种pla材质可降解塑料膜及其生产工艺
CN114107403B (zh) 一种微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法
CN110358273B (zh) 一种具有高抗穿刺性能的生物质抗菌膜
CN101003615A (zh) 用可再生淀粉质物制造高分子量聚乳酸的方法
CN102462300A (zh) 一种草类纤维加工可降解餐具的工艺
CN102443923A (zh) 一种聚乳酸天丝交织面料
CN107603254A (zh) 一种可降解一次性餐具及其制备方法
CN104804183A (zh) 一种从发酵液中分离纯化γ-聚谷氨酸的方法
CN106906264A (zh) 一种利用茶渣作为碳源制备细菌纤维素的方法
CN112480361B (zh) 一种透湿的热塑性聚氨酯薄膜的制备方法
CN109111702A (zh) 一种抗菌型聚乳酸薄膜材料
CN103613782A (zh) 一种基于菌丝体废旧塑料的回收再生方法
KR100648093B1 (ko) 압출성형공법을 이용한 효소저항전분의 생산방법
CN105176022A (zh) 一种聚乳酸增韧改性塑料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170901

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication