[发明专利]一种用植物源色素染色的PLA 基环保塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种用植物源色素染色的PLA基环保塑料，其特征在于：包括PLA基可生物降解塑料基质和分散于其中的植物源色素，所述植物源色素与所述PLA基可生物降解塑料基质的质量比为(0.01-20)∶100；

所述植物源色素从含有植物源色素的植物中提取出；所述含有植物源色素的植物为含有水溶性色素的植物或含有脂溶性色素的植物；

所述植物源色素的提取方法为：将含有植物源色素的植物洗净、干燥、粉碎；将已粉碎的植物按质量份1∶(1-50)用溶剂提取，冷却至室温后抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到粉末状植物源色素；所述提取方法为在室温下浸泡1～50h，或在20-80℃下超声波提取0.1-15h；所述超声波的频率为10-80KHz，交替时间为30-60s；对于脂溶性色素：所述溶剂为己烷、二氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯中的一种；对于水溶性色素：所述溶剂为体积浓度为0-100％的乙醇、甲醇、丙酮、Na₂CO₃水溶液中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种用植物源色素染色的PLA基环保塑料，其特征在于：

含有水溶性色素的植物包括黄酮类、蒽醌类以及其它一些共轭系统且含有助色基团的各类化合物的植物；含有脂溶性色素的植物包括叶绿素或胡萝卜素类化合物的植物。

3.根据权利要求2所述的一种用植物源色素染色的PLA基环保塑料，其特征在于：所述胡萝卜素为四萜类胡萝卜素。

4.根据权利要求1所述的一种用植物源色素染色的PLA基环保塑料，其特征在于：含有植物源色素的植物及其部位为：茜草的根、红花的花、苏木的木、石榴的皮、洋葱的皮、棠梨的叶、番红花的花、紫檀的木、紫草的根、紫草的叶、虎杖的茎、荩草的叶、栀子的花、黄栌的木、地黄的根、桔子的皮、小檗的木、小檗的皮、姜黄的根、黄芩的根、郁金的根、大黄的根、银杏的叶、槐树的花蕾、柘树的木、鸭跖草的花、菘蓝的叶、蓼蓝的叶、马蓝的叶、木兰的叶、麻栎的果壳、胡桃的皮、紫苏的叶、乌梅的果实、五倍子的虫瘿、乌桕的叶、狼把草的茎、狼把草的叶、黄荆的茎、桑的果、荼的叶、杨梅的皮、黑豆的果实、薯莨的根、鼠曲草的茎、鼠曲草的叶、菠菜的叶、天竺葵的花、菊花的花、萝卜的皮和葡萄的皮。

5.如权利要求1所述用植物源色素染色的PLA基环保塑料，其特征在于：所述PLA基可生物降解塑料基质选自PLA或PLA基共聚物；PLA基共聚物为二元共聚物或三元共聚物；所述二元共聚物为：PLA-co-PCL、PLA-co-PBS、PLA-co-(PBS-OH)或PLA-co-(PBS-COOH)；二元共聚物中PLA的质量分数为10-99％；所述三元共聚物为：PLA-co-PCL-co-PBS、PLA-co-PCL-co-(PBS-OH)或PLA-co-PCL-co-(PBS-COOH)；三元共聚物中PLA的质量分数为10-98％，PCL的质量分数为1-50％，PBS、PBS-OH或PBS-COOH的质量分数为1-50％。

6.如权利要求1所述用植物源色素染色的PLA基环保塑料，其特征在于：所述植物源色素为一种色素或两种以上植物源色素的混合物。

7.如权利要求1所述用植物源色素染色的PLA基环保塑料，其特征在于：所述植物源色素为两种以上植物源色素以任意比例混合的混合物。

8.如权利要求1至7中任一项所述用植物源色素染色的PLA基环保塑料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

第一步、植物源色素的提取：将含有植物源色素的植物洗净、干燥、粉碎；将已粉碎的植物按质量份1∶(1-50)用溶剂提取，冷却至室温后抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到粉末状植物源色素；提取方法为在室温下浸泡1～50h，或在20-80℃下超声波提取0.1-15h；所述超声波的频率为10-80KHz，交替时间为30-60s；对于脂溶性色素：所述溶剂为己烷、二氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯中的一种；对于水溶性色素：所述溶剂为体积浓度为0-100％的乙醇、甲醇、丙酮、Na₂CO₃水溶液中的一种；

第二步、混炼步骤：将PLA基可生物降解塑料母粒放入密炼机中加热，待完全熔融后，外掺的质量百分比为0.01-20％的植物源染料、在80-160℃混炼2-60min，待自然冷却后取下制得本发明用植物源色素染色的PLA基环保塑料。

9.如权利要求8所述用植物源色素染色的PLA基环保塑料的制备方法，其特征在于，PLA基可生物降解塑料基质熔融后加入植物源色素进行混炼的温度为90-140℃。