[發(fā)明專利]一種可生物降解抗菌聚乳酸紡粘無(wú)紡布切片及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111076218.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113818093A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘莉莎;李小高;張康;唐林清;徐鼐;龐素娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F1/10
• 分類號(hào): D01F1/10;D01F6/92;C08B37/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 周媛媛;李馨

本發(fā)明公開(kāi)了一種可生物降解抗菌聚乳酸紡粘無(wú)紡布切片及其制備方法。本發(fā)明采用聚乳酸作為基體樹(shù)脂，加入改性殼聚糖作為抗菌助劑提高聚乳酸的抗菌性。該可降解抗菌聚乳酸紡粘無(wú)紡布切片含有下述質(zhì)量份的聚乳酸80～99份、改性殼聚糖1～10份、增容劑0～10份；將上述各組分在40～80℃的條件下干燥8～24h后，并按比例通過(guò)單螺桿或者雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出機(jī)溫度140～230℃，轉(zhuǎn)速為15～80r/min。本發(fā)明所提供的可降解抗菌聚乳酸紡粘無(wú)紡布切片對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌率達(dá)到99.9％，斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)83.42％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)紡布切片及其制備方法，特別涉及一種可生物降解抗菌聚乳酸紡粘無(wú)紡布切片及其制備方法，屬于無(wú)紡布制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

無(wú)紡布即非織造布是通過(guò)物理或化學(xué)的方法對(duì)高分子聚合物、纖維集合體進(jìn)行固結(jié)而形成的新型柔性材料。無(wú)紡布作為一種新型紡織品，以其低廉的生產(chǎn)成本和優(yōu)異的性能而備受關(guān)注，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域，它完全可以取代甚至超越傳統(tǒng)的機(jī)織物和針織面料。無(wú)紡布工業(yè)被譽(yù)為紡織工業(yè)中的朝陽(yáng)工業(yè)。

世界各地?zé)o紡布的需求和消費(fèi)增長(zhǎng)迅速。全球無(wú)紡布的生產(chǎn)主要集中在亞洲、北美和歐洲。我國(guó)是亞洲最大生產(chǎn)國(guó)，占亞洲地區(qū)無(wú)紡布總產(chǎn)量的60％左右，已經(jīng)成為全球最大的無(wú)紡布生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2012至2016年，中國(guó)無(wú)紡布產(chǎn)量保持在11.7％的年均復(fù)合增長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)；2016年，中國(guó)無(wú)紡布產(chǎn)量約為526.3萬(wàn)t，同比增長(zhǎng)8.5％；2017年，中國(guó)無(wú)紡布產(chǎn)量達(dá)到548.5萬(wàn)t，占全球無(wú)紡布產(chǎn)量比重超過(guò)40％；2019年，我國(guó)無(wú)紡布產(chǎn)量突破621萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)4.7％；2020年1-9 月我國(guó)無(wú)紡布產(chǎn)量達(dá)到427.59萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)14.03％，出口96.9萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)26.2％。

隨著無(wú)紡布的廣泛應(yīng)用，無(wú)紡布廢棄物成為我們不得不面臨的問(wèn)題。目前，無(wú)紡布的主要原料為不可降解的聚丙烯(PP)，其廢棄后若焚燒將產(chǎn)生有害氣體，掩埋或拋棄到土壤中難以發(fā)生被微生物降解，給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了巨大的壓力。

聚乳酸(PLA)是一種可全生物降解聚合物。PLA大致的生命周期如圖1所示，玉米、馬鈴薯等可再生資源發(fā)酵得到乳酸，乳酸合成丙交酯，丙交酯進(jìn)一步反應(yīng)得到PLA，PLA經(jīng)過(guò)各種加工處理技術(shù)得到無(wú)紡布、衣物、汽車裝飾等各種制品。PLA制品及其廢棄物可通過(guò)堆肥、焚燒、填埋等方式處置，且最終形成CO₂、H₂O和腐殖質(zhì)返回自然環(huán)境供生物吸收。聚乳酸纖維具有良好的透氣性和可生物降解性，在無(wú)紡布材料領(lǐng)域具有很好的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容

為拓寬可降解無(wú)紡布在醫(yī)療等中高端行業(yè)的應(yīng)用，本發(fā)明的目的在于提供一種可生物降解抗菌聚乳酸紡粘無(wú)紡布切片及其制備方法。本發(fā)明以聚乳酸和改性殼聚糖及增容劑熔融共混，制備出具有優(yōu)良性能的可生物降解抗菌聚乳酸紡粘無(wú)紡布切片，以解決制品抗菌性、相容性等方面的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種可生物降解抗菌聚乳酸紡粘無(wú)紡布切片，所述無(wú)紡布切片由下述質(zhì)量份的原料組合制成：聚乳酸 80～99份、改性殼聚糖1～10份、增容劑0～10份，以使本發(fā)明所提供的可生物降解抗菌聚乳酸紡粘無(wú)紡布切片性能更加優(yōu)良。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，其中所述聚乳酸為左旋聚乳酸和右旋聚乳酸中的至少一種，聚乳酸的數(shù)均分子量為100～500kDa，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為45～65℃，熔點(diǎn)為150～220℃，拉伸強(qiáng)度為20～ 50MPa，熔融指數(shù)(190℃，2.16kg)為20～100g/10min。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，增容劑優(yōu)選1-8份。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，所述改性殼聚糖通過(guò)以下方法制備，先將殼聚糖溶解到溶劑中，然后加入可降解水溶性聚酯和甘油攪拌混合，反應(yīng)完后除去溶劑，制得改性殼聚糖；所述溶劑選自鹽酸、甲酸、乙酸、乳酸、蘋果酸、抗壞血酸等許多稀的無(wú)機(jī)酸或某共有機(jī)酸中；所述甘油可替換為丙二醇、乙二醇。