一种抗菌型聚乳酸薄膜材料制造技术

本发明专利技术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。该抗菌型聚乳酸薄膜材料，按重量份数计，包括如下组分：聚乳酸100份，弹性体20‑40份，纳米氧化锌2‑4份，硬脂酸0.5‑2份，汉麻纤维15‑30份，硅烷偶联剂KH‑5500.5‑1份。本发明专利技术所产生的技术效果：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）本发明专利技术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）本发明专利技术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）本发明专利技术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。

An Antibacterial Polylactic Acid Film Material

The invention belongs to the technical field of film materials, in particular to an antimicrobial polylactic acid film material. The anti-bacterial polylactic acid film material consists of 100 parts by weight, 20 40 parts by elastomer, 2 4 parts by nano-zinc oxide, 0.5 2 parts by stearic acid, 15 30 parts by hemp fiber, and 1 part by silane coupling agent KH 0.5 1. The technical effects of the invention are as follows: 1) adding elastomer polyethylene glycol in the system can not only be used as plasticizer, but also increase the toughness of polylactic acid film material; 2) coupling treatment of nano-zinc oxide can improve the dispersion of nano-zinc oxide in polylactic acid matrix, so that the material has high antimicrobial effect; 3) the polylactic acid film material of the invention has good strength; Chemical properties, toughness and antimicrobial properties; 4) The raw material of the polylactic acid prepared by the invention is easy to obtain, has low production cost, fast spinning speed, stable quality, little environmental pollution, and is suitable for large-scale continuous production.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌型聚乳酸薄膜材料
本专利技术属于薄膜材料
，具体涉及一种抗菌型聚乳酸薄膜材料。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。该薄膜材料具有良好的力学性能和抗菌性能。实现本专利技术目的而采用的技术方案为：一种抗菌型聚乳酸薄膜材料，按重量份数计，包括如下组分：聚乳酸100份，弹性体20-40份，纳米氧化锌2-4份，硬脂酸0.5-2份，汉麻纤维15-30份，硅烷偶联剂KH-5500.5-1份。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%。本专利技术所产生的技术效果：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）本专利技术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）本专利技术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）本专利技术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专利技术做进一步的描述。实施例11）聚乳酸的制备提取玉米原料，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。2）抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备将步骤1）制得的聚乳酸100份、聚乙二醇30份、纳米氧化锌3份、硬脂酸1份、汉麻纤维20份、硅烷偶联剂KH-5500.8份，熔融共混得到抗菌型聚乳酸材料。实施例21）聚乳酸的制备提取木薯原料，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。2）抗菌型聚乳酸薄膜材料的制备将步骤1）制得的聚乳酸100份、聚乙二醇20份、纳米氧化锌4份、硬脂酸2份、汉麻纤维15份、硅烷偶联剂KH-5500.5份，熔融共混得到抗菌型聚乳酸材料。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和2的产品进行堆肥实验，结果表明，大约在80天后的生物分解率﹥60%。按照GB/T1040.3-2006进行力学性能测试，横向拉伸负荷约为4.3N，横向断裂伸长率约为860%；纵向拉伸负荷约为4.1N，纵向断裂伸长率约为660%，检测结果说明本专利技术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专利技术，而并非对本专利技术的限制，有关
的普通技术人员，在不脱离本专利技术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专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应由权利要求限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌型聚乳酸薄膜材料，其特征在于：按重量份数计，包括如下组分：聚乳酸100份，弹性体20‑40份，纳米氧化锌2‑4份，硬脂酸0.5‑2份，汉麻纤维15‑30份，硅烷偶联剂KH‑550 0.5‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌型聚乳酸薄膜材料，其特征在于：按重量份数计，包括如下组分：聚乳酸100份，弹性体20-40份，纳米氧化锌2-4份，硬脂酸0.5-2份，汉麻纤维15-30份，硅烷偶联剂KH-5500.5-1份。2.根据权利要求1所述的一种抗菌型聚乳酸薄膜材料，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传礼，
申请(专利权)人：淮安市冰青建设工程管理有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32