[发明专利]一种聚乳酸抗菌母粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚乳酸抗菌母粒及其制备方法和应用。所述聚乳酸抗菌母粒由载锌硅酸盐抗菌剂、分散剂和聚乳酸基材组成。所述聚乳酸抗菌母粒的制备方法是将载锌硅酸盐抗菌剂、分散剂和聚乳酸基材按比例混合拌匀，经双螺杆挤出机挤出成型后，通过冷却水冷却和风干干燥后造粒制得所述聚乳酸抗菌母粒。所述聚乳酸抗菌母粒应用于成型不高于70℃温度接触的塑胶件，其工艺为将所述聚乳酸抗菌母粒与聚乳酸基材混合作为原料，经注塑机注塑成型得塑胶件。本发明所提供的聚乳酸抗菌母粒无毒环保，其制备方法和应用中的各操作过程克服了聚乳酸加工时加工温度过高以及加工时间过长出现严重热降解的问题，拓展了聚乳酸的成型方式和应用。

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸抗菌母粒及其制备方法和应用。

背景技术

聚乳酸(PLA)是一种以乳酸为主要原料聚合而成的高分子化合物，属于丙交酯聚酯的一种，使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成，淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸，生产过程无污染。聚乳酸产品使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，即使聚乳酸焚烧，其燃烧热值与焚化纸类相同，是焚化传统塑料(如聚乙烯)的一半，而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体污染环境，因此，聚乳酸具有良好的生物降解性能和环境友好型特征，是一种新型的绿色环保材料。

聚乳酸产品机械性能及物理性能良好，可加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好，特别是添加无机抗菌粒子的聚乳酸抗菌材料，更是受到追捧。目前，广泛使用的是含银离子的聚乳酸抗菌材料，虽然抗菌效果好，但是溶出的纳米银颗粒进入人体后代谢慢，在人体累积到一定量时对人体产生危害。

聚乳酸对温度比较敏感，加工温度在170～230℃，加工温度范围较窄，加工聚乳酸产品的过程中避免高温，采用螺杆加工时加工温度过高以及加工时间过长都会导致原料热降解。

聚乳酸抗菌制品中抗菌剂的添加方式不采用抗菌母粒的形式添加，抗菌母粒的制作过程是先将抗菌剂和基体树脂混合经双螺杆挤出机加工成线状，经烘干机高温烘干，造粒得抗菌母粒，采用该方法加工聚乳酸抗菌母粒，烘干机高温烘干会导致聚乳酸再次发生的热降解，导致产品性能下降。

一般，聚乳酸抗菌塑料制品多采用纺丝技术加工，极少采用传统的注塑成型方法，采用传统的注塑成型方法加工，聚乳酸树脂粒子经螺杆剪切熔融成熔体后射入模具成型的过程中会发生严重的热降解现象，造成制品性能下降。

发明内容

本发明提供了一种聚乳酸抗菌母粒，用以解决抗菌银离子对人体有害的问题。

本发明还提供了所述聚乳酸抗菌母粒的制备方法和应用，用于解决聚乳酸加工时加工温度过高以及加工时间过长出现严重热降解的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种聚乳酸抗菌母粒，由载锌硅酸盐抗菌剂、分散剂和聚乳酸基材组成，各组分含量如下：

作为优选，所述聚乳酸抗菌母粒的各组分含量如下：

本发明还提供了上述聚乳酸抗菌母粒的制备方法，其包括如下步骤：

(A)将载锌硅酸盐抗菌剂、分散剂和聚乳酸基材倒入拌料机混合拌匀；

(B)将步骤(A)中混合拌匀获得的混合物倒入双螺杆挤出机的料斗中，经双螺杆挤出机挤出成线状，经过0-5℃的冷却水槽冷却后，吹风机风干，所述吹风机出风口温度保持在10-20℃，最后造粒获得所述聚乳酸抗菌母粒。

作为优选，所述双螺杆挤出机的温度依次调节为：

1区：180-200℃，