[发明专利]可降解抗菌聚乳酸弹性纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解抗菌聚乳酸弹性纤维，按质量份数包括聚乳酸100份、马来酸酐接枝相容剂5‑10份、过氧化苯甲酸叔丁酯1‑2份、抗菌剂8‑12份、柠檬酸5‑8份、叔丁醇10‑16份、乙烯基聚二甲基硅烷2‑5份、亚磷酸盐0.2‑0.5份；所述抗菌剂按质量份数包括纳米氧化铈20份、纳米氧化锌75份、改性活性炭5份，其中所述改性活性炭按质量份数包括活性炭80份、硝酸铈5份、淀粉5份、浓度为3mol/L的柠檬酸溶液10份。本发明所用原料为无毒或近乎无毒，复合绿色化学原则，并且得到的纤维是一种可降解、弹性大、且具有抗菌性能的可降解抗菌聚乳酸弹性纤维，整体制备方法简单、可行。

技术领域

本发明涉及一种纤维，特别是可降解抗菌聚乳酸弹性纤维。

背景技术

聚乳酸是以微生物发酵产物乳酸为单位化合而成的。聚乳酸制品废弃后能够彻底分解成二氧化碳和谁，不会污染环境，因而是一种完全自然循环型的可降解材料。但聚乳酸脆性大、硬度高的缺陷限制了其进一步的应用，尤其是在纤维领域，弹性性能上也有待提高。随着人们对环境以及自身健康的日益重视，对聚乳酸纤维的功能型要求也逐渐提高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种可降解、弹性大、且具有抗菌性能的可降解抗菌聚乳酸弹性纤维。

为了实现上述目的，本发明所设计的可降解抗菌聚乳酸弹性纤维，按质量份数包括聚乳酸100份、马来酸酐接枝相容剂5-10份、过氧化苯甲酸叔丁酯1-2份、抗菌剂8-12份、柠檬酸5-8份、叔丁醇10-16份、乙烯基聚二甲基硅烷2-5份、亚磷酸盐0.2-0.5份；所述抗菌剂按质量份数包括纳米氧化铈20份、纳米氧化锌75份、改性活性炭5份，其中所述改性活性炭按质量份数包括活性炭80份、硝酸铈5份、淀粉5份、浓度为3mol/L的柠檬酸溶液10份。

可降解抗菌聚乳酸弹性纤维的制备方法如下：

第一步：制备改性活性炭，将活性炭先经过乙醇浸泡并搅拌10min后抽滤，取80份放入反应器中，加入10份浓度为3mol/L的柠檬酸溶液、5份硝酸铈和淀粉5份，在水浴温度为75℃下搅拌反应3h，冷却后放入马弗炉中，在温度为600℃下煅烧2h后取出冷却至室温，研磨至粒径为80-100nm，待用；

第二步：制备抗菌剂，将20份纳米氧化铈、75份纳米氧化锌和5份改性活性炭充分混合，待用；

第三步：制备可降解抗菌聚乳酸弹性纤维，将100份聚乳酸、5-10份马来酸酐接枝相容剂和1-2份过氧化苯甲酸叔丁酯放入反应器中，均匀混合，并持续搅拌，在200-220℃下反应2h，在缓慢搅拌下，再向反应器中加入8-12份抗菌剂、5-8份柠檬酸、10-16份叔丁醇、2-5份乙烯基聚二甲基硅烷和0.2-0.5份亚磷酸盐，在220-240℃下熔融反应2h，反应结束后通入螺杆挤出机中挤出并造粒，得到聚乳酸母粒；将聚乳酸母粒送入熔融纺丝机料斗中，由喷丝头喷出，经过侧风冷却后由卷绕装置卷绕至筒芯上，最终得到可降解抗菌聚乳酸弹性纤维。

其中，所述螺杆挤出机各区域温度控制在200-240℃；纺丝机的所用温度在240-290℃，喷丝头孔径为0.15mm，所述侧风的温度为23℃，风速为0.4m/s，湿度为75%。