[发明专利]一种可生物降解抗菌聚乳酸纺粘无纺布切片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可生物降解抗菌聚乳酸纺粘无纺布切片及其制备方法。本发明采用聚乳酸作为基体树脂，加入改性壳聚糖作为抗菌助剂提高聚乳酸的抗菌性。该可降解抗菌聚乳酸纺粘无纺布切片含有下述质量份的聚乳酸80～99份、改性壳聚糖1～10份、增容剂0～10份；将上述各组分在40～80℃的条件下干燥8～24h后，并按比例通过单螺杆或者双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机温度140～230℃，转速为15～80r/min。本发明所提供的可降解抗菌聚乳酸纺粘无纺布切片对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率达到99.9％，断裂伸长率可达83.42％。

技术领域

本发明涉及一种无纺布切片及其制备方法，特别涉及一种可生物降解抗菌聚乳酸纺粘无纺布切片及其制备方法，属于无纺布制造技术领域。

背景技术

无纺布即非织造布是通过物理或化学的方法对高分子聚合物、纤维集合体进行固结而形成的新型柔性材料。无纺布作为一种新型纺织品，以其低廉的生产成本和优异的性能而备受关注，在众多应用领域，它完全可以取代甚至超越传统的机织物和针织面料。无纺布工业被誉为纺织工业中的朝阳工业。

世界各地无纺布的需求和消费增长迅速。全球无纺布的生产主要集中在亚洲、北美和欧洲。我国是亚洲最大生产国，占亚洲地区无纺布总产量的60％左右，已经成为全球最大的无纺布生产国和消费国。根据中国产业用纺织品行业协会的统计数据显示，2012至2016年，中国无纺布产量保持在11.7％的年均复合增长率快速增长；2016年，中国无纺布产量约为526.3万t，同比增长8.5％；2017年，中国无纺布产量达到548.5万t，占全球无纺布产量比重超过40％；2019年，我国无纺布产量突破621万吨，同比增长4.7％；2020年1-9 月我国无纺布产量达到427.59万吨，同比增长14.03％，出口96.9万吨，同比增长26.2％。

随着无纺布的广泛应用，无纺布废弃物成为我们不得不面临的问题。目前，无纺布的主要原料为不可降解的聚丙烯(PP)，其废弃后若焚烧将产生有害气体，掩埋或抛弃到土壤中难以发生被微生物降解，给环境保护带来了巨大的压力。

聚乳酸(PLA)是一种可全生物降解聚合物。PLA大致的生命周期如图1所示，玉米、马铃薯等可再生资源发酵得到乳酸，乳酸合成丙交酯，丙交酯进一步反应得到PLA，PLA经过各种加工处理技术得到无纺布、衣物、汽车装饰等各种制品。PLA制品及其废弃物可通过堆肥、焚烧、填埋等方式处置，且最终形成CO₂、H₂O和腐殖质返回自然环境供生物吸收。聚乳酸纤维具有良好的透气性和可生物降解性，在无纺布材料领域具有很好的发展前景。

发明内容

为拓宽可降解无纺布在医疗等中高端行业的应用，本发明的目的在于提供一种可生物降解抗菌聚乳酸纺粘无纺布切片及其制备方法。本发明以聚乳酸和改性壳聚糖及增容剂熔融共混，制备出具有优良性能的可生物降解抗菌聚乳酸纺粘无纺布切片，以解决制品抗菌性、相容性等方面的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种可生物降解抗菌聚乳酸纺粘无纺布切片，所述无纺布切片由下述质量份的原料组合制成：聚乳酸 80～99份、改性壳聚糖1～10份、增容剂0～10份，以使本发明所提供的可生物降解抗菌聚乳酸纺粘无纺布切片性能更加优良。

进一步地，在上述技术方案中，其中所述聚乳酸为左旋聚乳酸和右旋聚乳酸中的至少一种，聚乳酸的数均分子量为100～500kDa，玻璃化转变温度为45～65℃，熔点为150～220℃，拉伸强度为20～ 50MPa，熔融指数(190℃，2.16kg)为20～100g/10min。

进一步地，在上述技术方案中，增容剂优选1-8份。

进一步地，在上述技术方案中，所述改性壳聚糖通过以下方法制备，先将壳聚糖溶解到溶剂中，然后加入可降解水溶性聚酯和甘油搅拌混合，反应完后除去溶剂，制得改性壳聚糖；所述溶剂选自盐酸、甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸等许多稀的无机酸或某共有机酸中；所述甘油可替换为丙二醇、乙二醇。