CN108676151A - 一种聚乳酸生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚乳酸生产方法，具体制备方法步骤如下：步骤一：将玉米用0.3％亚硫酸浸渍后，通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细的工序而制成；步骤二：将步骤一制备的淀粉加入到一号反应容器中，进行加热，通过外加剂调整溶液的PH，并且通过搅拌设备将溶液混合均匀；步骤三：在步骤二的基础上，利用淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖，使淀粉的可溶性增加，利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖；步骤四：将步骤三中生产的葡萄糖置于二号反应容器中，并且加入乳酸杆菌厌氧发酵，在微生物的同质乳酸发酵中，通过糖酵解途径由糖类生成丙酮酸，经乳酸脱氢酶作用形成乳酸。本发明聚乳酸生产方法具有很高的实用性，整体装置应用前景广泛，适合广泛推广。

Description

一种聚乳酸生产方法
技术领域
本发明涉及一种生产方法，特别涉及一种聚乳酸生产方法。
背景技术
目前，采用丙交酯生产聚乳酸的生产方法主要是本体熔融聚合，本体熔融聚合得到的产品比较纯净，分子量高，但是本体聚合温度较高，聚合后期温度一般在180℃以上，且物料粘度很大，散热困难，容易导致反应产物颜色变深，分子量降低。为此，我们提出一种聚乳酸生产方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种聚乳酸生产方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
具体制备方法步骤如下：
步骤一：将玉米用0.3％亚硫酸浸渍后，通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细的工序而制成；
步骤二：将步骤一制备的淀粉加入到一号反应容器中，进行加热，通过外加剂调整溶液的PH，并且通过搅拌设备将溶液混合均匀；
步骤三：在步骤二的基础上，利用淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖，使淀粉的可溶性增加，利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖；
步骤四：将步骤三中生产的葡萄糖置于二号反应容器中，并且加入乳酸杆菌厌氧发酵，在微生物的同质乳酸发酵中，通过糖酵解途径由糖类生成丙酮酸，经乳酸脱氢酶作用形成乳酸；
步骤五：用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合，进行连续的熔融聚合实验，可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸，利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚，制备出较高摩尔质量的聚乳酸。
优选的，步骤一中筛孔配备，第一层筛面用直径17～20毫米圆孔，第二层筛面直径12～15毫米圆孔，除去大、中杂，第三层筛面选用直径2毫米圆孔除去小杂。
优选的，步骤一中玉米浸泡方法普遍采用金属罐几只或几十只用管道连接组合起来，用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动，逆流浸泡。
优选的，步骤三中如采用BF7658菌的-淀粉酶，反应温度在85-90℃，pH6.0-7.0；用糖化酶，反应温度50-60℃，pH3.5-5.0。
优选的，步骤四中乳酸杆菌厌氧发酵的最适温度为30℃-35℃。
优选的，步骤五中在反应温度为150℃、催化剂用量为0.5％、螺杆转速为75r/min时可通过双螺杆反应挤出缩聚法提高聚乳酸的摩尔质量。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该种聚乳酸生产方法，聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，光华伟业开发的聚乳酸还具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域，有效的避免了物料粘度很大，散热困难，容易导致反应产物颜色变深，分子量降低等难题，该新型聚乳酸生产方法具有很高的实用性，整体装置应用前景广泛，适合广泛推广。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：一种聚乳酸生产方法，具体制备方法步骤如下：
步骤一：将玉米用0.3％亚硫酸浸渍后，通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细的工序而制成；
步骤二：将步骤一制备的淀粉加入到一号反应容器中，进行加热，通过外加剂调整溶液的PH，并且通过搅拌设备将溶液混合均匀；
步骤三：在步骤二的基础上，利用淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖，使淀粉的可溶性增加，利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖；
步骤四：将步骤三中生产的葡萄糖置于二号反应容器中，并且加入乳酸杆菌厌氧发酵，在微生物的同质乳酸发酵中，通过糖酵解途径由糖类生成丙酮酸，经乳酸脱氢酶作用形成乳酸；
步骤五：用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合，进行连续的熔融聚合实验，可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸，利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚，制备出较高摩尔质量的聚乳酸。
其中，步骤一中筛孔配备，第一层筛面用直径17～20毫米圆孔，第二层筛面直径12～15毫米圆孔，除去大、中杂，第三层筛面选用直径2毫米圆孔除去小杂。
其中，步骤一中玉米浸泡方法普遍采用金属罐几只或几十只用管道连接组合起来，用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动，逆流浸泡。
其中，步骤三中如采用BF7658菌的-淀粉酶，反应温度在85-90℃，pH6.0-7.0；用糖化酶，反应温度50-60℃，pH3.5-5.0。
其中，步骤四中乳酸杆菌厌氧发酵的最适温度为30℃-35℃。
其中，步骤五中在反应温度为150℃、催化剂用量为0.5％、螺杆转速为75r/min时可通过双螺杆反应挤出缩聚法提高聚乳酸的摩尔质量。
实施例2：一种聚乳酸生产方法，具体制备方法步骤如下：
步骤一：将玉米用0.3％亚硫酸浸渍后，通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细的工序而制成；
步骤二：将步骤一制备的淀粉加入到一号反应容器中，进行加热，通过外加剂调整溶液的PH，并且通过搅拌设备将溶液混合均匀；
步骤三：在步骤二的基础上，可采用酸将淀粉水解至葡萄糖值10-15，然后将水解液降温、中和，加入糖化酶进行糖化；
步骤四：将步骤三中生产的葡萄糖置于二号反应容器中，并且加入乳酸杆菌厌氧发酵，在微生物的同质乳酸发酵中，通过糖酵解途径由糖类生成丙酮酸，经乳酸脱氢酶作用形成乳酸；
步骤五：用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合，进行连续的熔融聚合实验，可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸，利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚，制备出较高摩尔质量的聚乳酸。
其中，步骤一中筛孔配备，第一层筛面用直径17～20毫米圆孔，第二层筛面直径12～15毫米圆孔，除去大、中杂，第三层筛面选用直径2毫米圆孔除去小杂。
其中，步骤一中玉米浸泡方法普遍采用金属罐几只或几十只用管道连接组合起来，用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动，逆流浸泡。
其中，步骤三中酸解法一般10-12°Be`(含淀粉18-20％)。
其中，步骤四中乳酸杆菌厌氧发酵的最适温度为30℃-35℃。
其中，步骤五中在反应温度为150℃、催化剂用量为0.5％、螺杆转速为75r/min时可通过双螺杆反应挤出缩聚法提高聚乳酸的摩尔质量。
需要说明的是，本发明为一种聚乳酸生产方法，工作时，聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，光华伟业开发的聚乳酸还具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域，有效的避免了物料粘度很大，散热困难，容易导致反应产物颜色变深，分子量降低等难题。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种聚乳酸生产方法，其特征在于，具体制备方法步骤如下：
步骤一：将玉米用0.3％亚硫酸浸渍后，通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细的工序而制成；
步骤二：将步骤一制备的淀粉加入到一号反应容器中，进行加热，通过外加剂调整溶液的PH，并且通过搅拌设备将溶液混合均匀；
步骤三：在步骤二的基础上，利用淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖，使淀粉的可溶性增加，利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖；
步骤四：将步骤三中生产的葡萄糖置于二号反应容器中，并且加入乳酸杆菌厌氧发酵，在微生物的同质乳酸发酵中，通过糖酵解途径由糖类生成丙酮酸，经乳酸脱氢酶作用形成乳酸；
步骤五：用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合，进行连续的熔融聚合实验，可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸，利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚，制备出较高摩尔质量的聚乳酸。
2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸生产方法，其特征在于：步骤一中筛孔配备，第一层筛面用直径17～20毫米圆孔，第二层筛面直径12～15毫米圆孔，除去大、中杂，第三层筛面选用直径2毫米圆孔除去小杂。
3.根据权利要求1所述的一种聚乳酸生产方法，其特征在于：步骤一中玉米浸泡方法普遍采用金属罐几只或几十只用管道连接组合起来，用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动，逆流浸泡。
4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸生产方法，其特征在于：步骤三中如采用BF7658菌的-淀粉酶，反应温度在85-90℃，pH6.0-7.0；用糖化酶，反应温度50-60℃，pH3.5-5.0。
5.根据权利要求1所述的一种聚乳酸生产方法，其特征在于：步骤四中乳酸杆菌厌氧发酵的最适温度为30℃-35℃。
6.根据权利要求1所述的一种聚乳酸生产方法，其特征在于：步骤五中在反应温度为150℃、催化剂用量为0.5％、螺杆转速为75r/min时可通过双螺杆反应挤出缩聚法提高聚乳酸的摩尔质量。
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