自毁降解型一次性医疗注射器具及其制造方法技术

一种自毁降解型一次性医疗注射器具，其特征在于：以谷物类、薯类、农作物的秸杆为主要原料，经糖化、细菌发酵、分离提取乳酸、乳酸脱水缩聚得分子量为２．６－５．０×１０↑［４］的聚乳酸原料，再经挤压、造粒、吹塑、成型，得一次性医疗注射器具。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保降解一次性医疗注射器具的

技术介绍
现有生产的一次性医疗注射器、输液器及一些医疗制品，大都使用聚乙烯和聚丙烯等材料经吹塑制造而成的，用这些材料制造的医疗用品，在经过使用后不能自行消毁和自行降解消毁，使其变成医疗垃圾，污染环境和危及人们的身体健康。通常处理这些用过的一次性医疗器具的方法是采用集中烧毁的办法，用这种方法处理，既浪费了宝贵的石油资源，又会产生大量黑烟及氯化氢气体，而且还会产生目前被认为毒性最强的二恶英类剧毒物质污染我们人类的生存环境。更有甚者把用过的一次性医疗注射器具，非法买卖用于二次使用，使带有病菌的一次性医疗注射器具流入社会，危害人们的身体健康，甚至危及我们的生命。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种能自行消毁和降解的塑料原料—聚乳酸(PLA)高分子材料，制造一次性医疗注射器具及其制造方法。该降解材料可用价廉的可再生原料和陈旧原料及废弃的植物秸杆生产，替代不可再生的石油基塑料，并且用该降解材料和生产工艺生产的一次性医疗用具，具有降解自毁速度快，安全可靠，并且无需更改现有的一次性医疗注射器具及其它医疗用品的形状、结构和习惯用法，而且制造的一次性医疗注射器具及其它医疗用品成本较低。用该材料及工艺制造的一次性医疗用品，用完后废弃或烧毁对环境不造成污染，而且杜绝了一次性医疗注射器具的二次使用所带来的致病菌传播和二次污染等问题，使一次性医疗注射器具能真正达到一次性使用的目的。本专利技术的技术方案是本专利技术采用可再生的谷物类(包含陈旧的谷物)、薯类、制糖的下脚料、农作物的秸杆为主要原料，经糖化后得葡萄糖浆、加谷物浆得液料调PH值、细菌发酵得乳酸(采用不同菌种发酵，所得到的乳酸不同)、分离提取乳酸、乳酸脱水缩聚、重结晶高纯度的丙胶酯、开环聚合控制、聚合成分子量为2.6-5.0×104的聚乳酸原料，再经挤压、造粒、吹塑、成型制得一次性医疗注射器具。本专利技术所述的细菌发酵菌种可采用乳酸杆菌或保加利亚乳杆菌或米根霉，发酵所得的乳酸可为L-乳酸或D-乳酸或DL-乳酸。本专利技术所述的谷物浆可选择玉米浆或其它谷物浆。本专利技术可用L-乳酸(D-乳酸、DL-乳酸)直接制备聚乳酸(PLA)材料，从而省略发酵步骤。本专利技术的原料及重量百分比为(1)谷物粉浆18-29％(陈旧谷物粉浆20-31％)、谷物浆(玉米浆)1-4％、乳酸杆菌(也可采用制备乳酸的其它菌种)7-12％、其余为水。(2)薯类粉浆16-27％、谷物浆(玉米浆)1-4％、乳酸杆菌(也可采用制备乳酸的其它菌种)7-12％、其余为水。(3)经研磨的制糖下脚料浆液19-27％、谷物浆(玉米浆)1-4％、乳酸杆菌(也可采用制备乳酸的其它菌种)7-12％、其余为水。(4)植物秸杆浆渣36-49％、纤维素酶3-7％、糖化酶0.1-3％、谷物浆(玉米浆)1-4％、乳酸杆菌(也可采用制备乳酸的其它菌种)7-12％、其余为水。本专利技术具体制备方法是(1)糖化首先将谷物浸泡或将薯类洗净，水磨成浆后，再经高温高压喷射糖化后得到葡萄糖浆。如用植物秸杆为原料，首先把秸杆粉碎研磨成细浆液和水一起流入发酵罐中，流入纤维素酶初步糖化，初步糖化完成后流入糖化酶进一步糖化，使其秸杆碎渣充分的转化为葡萄糖浆。制糖的下脚料，经研磨成浆后，可直接用于发酵；(2)配料在糖化完成后得到的葡萄糖浆溶液中加入1-4％的谷物浆(玉米浆)，然后加压气流搅拌均匀；(3)发酵将搅拌均匀的料液PH值调节到6.0，然后升至100℃灭菌10-30分钟后，降至50℃接种7-12％的乳酸杆菌(也可采用制备乳酸的其它菌种)，使料液进行充分发酵43-51小时；(4)分离提取L-乳酸(D-乳酸、DL-乳酸)发酵完成后，将含有L-乳酸(D-乳酸、DL-乳酸)的液体经电渗析器(也可用分子蒸馏提纯)进行分离提纯，得到纯度98％以上的L-乳酸(D-乳酸、DL-乳酸)； (5)从L-乳酸(D-乳酸、DL-乳酸)到聚乳酸材料的化学合成工艺将乳酸脱水缩聚，环化为聚合单体丙交酯，再通过丙交酯的开环聚合得分子量为2.6-5.0×104聚乳酸；(6)挤压、造粒、吹塑、成型将制备好的聚乳酸，经粉碎机粉碎，在小于220℃挤出造粒，再经成型机吹塑成型，就可制得一次性自毁降解型医疗注射器具；(7)封装真空无菌密封包装。本专利技术发酵阶段的生物反应原理是 从L-乳酸(D-乳酸、DL-乳酸)到聚乳酸材料的化学合成工艺聚乳酸的制备是以乳酸为原料进行的，乳酸分子中同时具有羟基和羧基官能团，兼有醇和酸的性质，反应活性较高，在适当的条件下容易脱水缩合成聚乳酸。本专利技术聚乳酸材料的聚合度即均聚分子量为2.6-5.0×104，选择这一段分子量的聚乳酸材料，这主要是考虑到聚乳酸材料的降解速率和照顾到聚乳酸材料的物理机械性能。聚乳酸的降解速率是和分子量、富氧及土壤中的微生物多少等有关，分子量降低，水解及微生物降解速率加快。聚乳酸的物理机械性能是随着分子量的增加而增加，聚乳酸材料一般分子量大于2.5×104以上才具有良好的物理机械性能，因此均聚分子量在2.6-5.0×104的这一段聚乳酸材料，具有水解和土壤中微生物降解速度快及具有一定良好的物理机械性能，所以是最适合制造一次性自消毁降解型医疗注射器具及其它医疗用品的良好材料。其聚乳酸的合成(乳酸脱水缩聚)主要有一步聚合法(直接缩聚法)和两步聚合法(丙交酯开环聚合法)两种方法。聚乳酸一步聚合法，是乳酸通过高温高压直接脱水缩聚合成聚乳酸的，用一步法制出的聚乳酸比二步法产品有更优越的耐热性和耐侯性。如将一步法通过采用溶媒和活性催化剂的双重作用下，很可能很方便的制备出数拾万分子量的聚乳酸来，这也是将今后降低聚乳酸制造成本变为可能。聚乳酸一步聚合法反应机理是 乳酸在140-210℃、真空0.067-1.03MPa的高温高压下脱水反应，生成乳酸低聚物和水，乳酸低聚物在200-250℃、真空0.095-1.33MPa脱水缩聚成分子量为2.6-5.0×104聚乳酸。聚乳酸两步聚合法(丙交酯开环聚合法)，是乳酸脱水环化为聚合单体丙交酯，再通过丙交酯的开环聚合得到聚乳酸，其中聚合单体丙交酯的获得极为关键，此方法聚合产物分子量可达到数万至数百万。乳酸两步缩合法得聚乳酸的具体实施与控制过程如下a.由乳酸合成丙交酯的技术控制一定温度，压力，利用适当的催化剂。其反应方程式如下 将200ml L-乳酸(D-乳酸、DL-乳酸)，1-4g催化剂ZnO加入到500ml三口烧瓶中加热，在最佳实验条件下合成丙交酯，即100℃时开始抽真空，真空度0.032-0.055MPa，在105min左右的时间内，将温度升高到150℃，真空度升高到0.076-0.095MPa。这个过程在接收瓶中收集到水分，待没有水分蒸馏出来以后，继续升高温度到180℃，待有浅黄色有机液体出现以后，更换接收瓶。在90min左右内将温度升高到270℃，接收浅黄色馏分，该液体静置片刻以后结晶。将得到的产物经过几次水洗，抽滤，得到白色的片状晶体。将结晶固体干燥，即得到制备聚乳酸的中间产物丙交酯。b.由丙交酯合成聚乳酸的技术聚合方法有本体聚合、溶液聚合和乳液聚合。选用适当的催化剂，控制适当的温度范围。注意体系中的氛围，抑制副反应的发生。反应方程式如下 将丙交酯200Kg和氯化亚锡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾卫平，
申请(专利权)人：顾卫平，
类型：发明
国别省市：