[发明专利]一种抗菌聚乳酸餐具及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗菌聚乳酸餐具及其制备方法，属于高分子材料合成与加工技术领域。

背景技术

和普通传统塑料相比，除了具备传统塑料易加工成型、质量轻及机械强度好的优点以外，聚乳酸原料来源于天然可再生绿色植物，具有可生物降解性，是一种新型绿色环保高分子材料。随着近年来环保、健康及卫生意识的不断增强，人们对抗菌聚乳酸餐具的需求也日益增加。国内研制生产聚乳酸餐具的很多，但尚未有研制和生产抗菌聚乳酸餐具的报道。制备抗菌餐具的主要方法有：表面粘合法、层压法及后加工处理法等。

第1899046号中国发明专利提供了一种新型抗菌密胺材料，该材料是将抗菌粉体在常温下加入密胺中，搅拌混合均匀，然后在80～100℃温度下研磨2～5小时，直至均匀。之后采用层压法将材料膜层压制到餐具上，从而使餐具产品达到抗菌的效果。

第201046013号中国实用新型专利提供了一种自动消毒系列婴儿餐具用具。该专利是由基体材料制作，在基体材料表面牢固涂覆起抗菌作用的化学涂剂表层；或在该基体材料的制作原浆中添加化学抗菌剂；或基体材料采用面瓷消毒技术等物理材料。该实用新型可使餐具及其它婴儿用具达到长期或永久性的抗菌消毒效果，通过现有技术，使餐具用具拥有可对自身表面进行长期或永久性消毒的功能；同时安全可行，不会对婴儿造成任何伤害，是一种卫生安全系数高，全新概念的新型婴儿餐具用具。

第1298902号中国发明专利提供了一种抗菌餐具及其材料的生产方法，是采用无害塑料及植物降解粉，加入适量消毒杀菌药物或纳米抗菌粉，经混炼、捏合、复配及均混等工序，压制或注塑加工成餐具，与传统餐具相比，其本身具有抗菌性，从而省去了大量的消毒灭菌工作，省时省力且无毒副作用，适于广泛应用；然而，该抗菌餐具主要是采用表面粘合法和层压法进行制备，工艺复杂且所使用的材料不能降解。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗菌聚乳酸餐具。

本发明的另一目的在于提供一种抗菌聚乳酸餐具的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供一种聚乳酸餐具，所述抗菌聚乳酸餐具各组分按重量百分比计的配比为：

聚乳酸树脂        95％～98％；

超细抗菌粉体      1％～4.5％；

表面活性剂        0.5％～1％。

优选地，其中所述超细抗菌粉体选自以下物质中的一种或多种：载银氟石、载银磷酸盐、载银二氧化钛、氧化锌、二氧化钛、氧化钙和氧化锌晶须。

优选地，其中所述表面活性剂选自以下物质中的一种或多种：烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、磷酸酯、脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚及其硫酸盐、脂肪酸聚氧乙烯酯、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和有机硅氧烷。

为达到上述目的，本发明提供一种抗菌聚乳酸餐具的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)抗菌粉体的处理：将超细抗菌粉体加入捏合机中，然后加入表面活性剂的异丙醇溶液，于90℃机械搅拌反应4h，抽滤，随后用异丙醇90℃抽提5h，50℃真空干燥12h，通过抽提的方式，将物理吸附于超细抗菌剂表面的各种表面活性剂脱除，得到表面改性的抗菌粉体；

2)抗菌母粒的制备：将聚乳酸颗粒粉碎成碎粒，在80～110℃下真空干燥10～24小时，然后加入占聚乳酸颗粒重量10～70％的步骤1)处理后的抗菌粉体，再加入重量为抗菌粉体重量0.5～10％的润滑剂，注入双螺杆挤出机中，挤出造粒，以制成抗菌聚乳酸母粒，其中，螺杆加工温度为190～260℃；

3)抗菌聚乳酸粒料的制备：将普通聚乳酸颗粒与步骤2)制得的抗菌聚乳酸母粒分别在80～140℃的温度下真空干燥10～24小时，计量后按照每重量份抗菌母粒使用5～50重量份普通聚乳酸颗粒的比例投入到双螺杆中，挤出造粒，其中，螺杆加工温度为190～260℃；

4)抗菌聚乳酸餐具的制备：将步骤3)制得的抗菌聚乳酸粒料在80～140℃的温度条件下真空干燥10～24小时，根据需要将粒料制备成片材后压延或者直接注射成型得到餐具。

其中，所述抗菌粉体的加入可使基材具有抗菌功能的同时增强聚乳酸的机械强度；所述表面活性剂处理后的抗菌粉体在聚乳酸高分子材料中具有良好的分散性能。

本发明具有以下优点：

1)加工成型好，产品品质优良；

2)产品抗菌谱广，对大肠杆菌的抑菌率超过96.3％，对于金黄色葡萄球菌的抑菌率超过65％；

3)相对于银类抗菌剂，锌类抗菌剂具有价格低廉、产品不易变色的优点；