專利名稱：一種生物質(zhì)抗菌塑料制品的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)抗菌塑料制品的制備方法，包括纖維素，淀粉，聚乳酸等等生物高分子塑料制備的牙刷，塑料器皿以及包裝材料等
坐寸O
背景技術(shù)：
目前，塑料制品在人們的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占十分重要的地位。隨著塑料制品在日用品領(lǐng)域的廣泛普及和應(yīng)用，人們頻繁地接觸使用塑料制品，從而對塑料制品的要求越來越高。傳統(tǒng)的PP，PE, PC等塑料由于難以分解回收，便形成了人們常說的白色污染，但是生物質(zhì)塑料是一種可以在自然環(huán)境中完全降解的環(huán)保型塑料，在對環(huán)境越來越重視的今天，它在人們生活中的地位逐漸增強。但是生物質(zhì)塑料材料易被各種有害細(xì)菌污染，在濕度適合的情況下，極易繁殖細(xì)菌。通過添加一些抗菌劑，得到的抗菌生物質(zhì)塑料能夠有效解決此問題。目前，常用的塑料抗菌劑有機抗菌劑和無機抗菌劑兩類。有機抗菌劑主要有季銨鹽類、醚類、苯酚類、噻唑類、聯(lián)苯醚類化合物等，其特點是殺菌速度快、抗菌譜廣，但是，其抗菌功能耐熱性能差，抗菌有效期短。無機抗菌劑主要為銀、鋅等離子及其化合物或絡(luò)合物，其特點是耐熱性好，抗菌譜廣，安全性聞等。本發(fā)明是對纖維素，淀粉，聚乳酸等生物質(zhì)塑料制品，通過表面接枝，包覆等方法進(jìn)行改性從而得到抗菌 性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生物質(zhì)抗菌塑料制品的制備方法，所述塑料制品包括牙刷，塑料器皿和包裝材料等等。使其安全、可靠，并能夠擴大抗菌范圍，延長抗菌持續(xù)時間，且具有防霉功效。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的生物質(zhì)抗菌塑料制品的制備方法，具體步驟如下:
(1)生物質(zhì)塑料制品的制備:在140°C-170°C下通過注塑成型或擠出成型的方法對塑料制品進(jìn)行加工得到一種或多種生物質(zhì)塑料制品；
(2)將步驟(I)得到的生物質(zhì)塑料制品進(jìn)行接枝改性:室溫下，將30g/L_90g/L環(huán)糊精加入到40g/L-80g/L的碳酸鈉溶液中，并持續(xù)攪拌4-6min，然后去除生物質(zhì)塑料制品上多余的溶液，并于75-85°C下真空烘干，并用清水沖洗后再次烘干，得到環(huán)糊精接枝的生物質(zhì)塑料制品；
(3)抗菌劑的包覆:由于接枝上的環(huán)糊精具有空心圓臺的分子結(jié)構(gòu)，屬于兩親性物質(zhì)，外部含有親水基團(tuán)親水，內(nèi)部憎水，從而可以在抗菌劑乙醇溶液里對其進(jìn)行抗菌劑包覆，將步驟(2)得到的接枝改性生物質(zhì)塑料制品浸潰在含3%-10%的抗菌劑乙醇溶液l_5h后，用去離子水沖洗除去表面乙醇溶液；
烘干后，便可得到具有抗菌功能的生物質(zhì)制品。本發(fā)明中，所述生物質(zhì)塑料制品屬于自然條件下可以部分降解或者完全的高分子塑料，為淀粉基塑料、纖維素基塑料或聚乳酸基塑料等中的一種以上。本發(fā)明中，所述的環(huán)糊精包括α、β或Y型環(huán)糊精等中的任一種。本發(fā)明中，所述的抗菌劑為硝酸咪康唑、納米氧化鋅或聚六亞甲基胍等胍類抗菌劑等中任一種。本發(fā)明的有益效果是:抗菌塑料制品為可生物降解高分子，環(huán)保無毒污染，且制備工藝簡單，抗菌效果長久。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍作出更為清楚的界定。實施例1
1)一種抗菌塑料制品牙刷，使用淀粉基塑料母料，在150°c下進(jìn)行注塑成型得到淀粉基牙刷制品。2)對上述牙刷制品浸潰在α環(huán)糊精(85g/L)以及催化劑碳酸鈉(50g/L)的濃度下的水溶液中，并持續(xù)攪拌5min，然后去除制品上多余的溶液，并于適宜溫度下真空烘干，并用清水沖洗后再次烘干，得到α環(huán)糊精接枝的牙刷制品。3)于室溫下浸潰牙刷制品于含有5%在(w/v)硝酸咪康唑的乙醇溶液中攪拌1.5h，并用乙醇溶液以及去離子水沖洗得到最終的具有抗菌功能的牙刷制品。實施例2
I) 一種抗菌塑料器皿制品，使用纖維素基塑料母料，在150°C進(jìn)行注塑成型得到纖維素基塑料器皿制品(如臉盆)。2)對上述塑料器皿制品浸潰在β環(huán)糊精(85g/L)以及催化劑碳酸鈉(50g/L)的濃度下的水溶液中，并持續(xù)攪拌5min，然后去除制品上多余的溶液，并于適宜溫度下真空烘干，并用清水沖洗后再次烘干，得到β環(huán)糊精接枝的塑料器皿制品。3)于室溫下浸潰塑料器皿于含有5%在(w/v)聚六亞甲基胍的丙酮溶液中攪拌
1.5h，并用乙醇溶液以及去離子水沖洗得到最終的具有抗菌功能的塑料器皿。實施例3
1) 一種抗菌塑料包裝材料，使用聚乳酸基塑料母料，在160°C進(jìn)行注塑成型得到聚乳酸基制品。2)對上述包裝材料制品浸潰在Y環(huán)糊精(85g/L)以及催化劑碳酸鈉(50g/L)的濃度下的水溶液中，并持續(xù)攪拌5min，然后去除制品上多余的溶液，并于適宜溫度下真空烘干，并用清水沖洗后再次烘干，得到Y(jié)環(huán)糊精接枝的包裝材料品。3)于室溫下浸潰包裝材料于含有5%在(w/v)納米氧化鋅的乙醇溶液中攪拌1.5h，并用乙醇溶液以及去離子水沖洗得到最終的具有抗菌功能的包裝材料。實施例4
I)一種抗菌塑料器皿制品，使用淀粉基塑料母料，在150°C進(jìn)行注塑成型得到淀粉基塑料器皿制品。2)對上述塑料器皿制品浸潰在環(huán)糊精(85g/L)以及催化劑碳酸鈉(50g/L)的濃度下的水溶液中，并持續(xù)攪拌5min，然后去除制品上多余的溶液，并于適宜溫度下真空烘干，并用清水沖洗后再次烘干，得到α環(huán)糊精接枝的塑料器皿制品。3)于室溫下浸潰塑料器皿制品于含有5% (w/v)納米二氧化鈦的乙醇溶液中攪拌1.5h，并用乙醇溶液以及去離子水沖洗得到最終的具有抗菌功能的塑料器皿制品。實施例5
I) 一種抗菌塑料包裝材料制品，使用聚乳酸基塑料母料，在150°C進(jìn)行注塑成型得到聚乳酸基基塑料包裝制品。2)對上述塑料包裝材料浸潰在β環(huán)糊精(85g/L)以及催化劑碳酸鈉(50g/L)的濃度下的水溶液中，并持續(xù)攪拌5min，然后去除制品上多余的溶液，并于適宜溫度下真空烘干，并用清水沖洗后再次烘干，得到β環(huán)糊精接枝的包裝材料。3)于室溫下浸潰塑料制品于含有5% (w/v)納米銀的乙醇分散液中攪拌1.5h，并用乙醇溶液以及去離子水沖洗得到最終的具有抗菌功能的塑料制品。實施例6
I) 一種抗菌塑料牙刷 制品，使用纖維素基塑料母料，在150°C進(jìn)行注塑成型得到纖維素基塑料牙刷制品。2)對上述塑料牙刷浸潰在Y環(huán)糊精(85g/L)以及催化劑碳酸鈉(50g/L)的濃度下的水溶液中，并持續(xù)攪拌5min，然后去除制品上多余的溶液，并于適宜溫度下真空烘干，并用清水沖洗后再次烘干，得到Y(jié)環(huán)糊精接枝的包裝材料。3)于室溫下浸潰塑料制品于含有5% (w/v)甲基丙烯酰胺的丙酮分散液中攪拌
1.5h，并用乙醇溶液以及去離子水沖洗得到最終的具有抗菌功能的塑料制品。本發(fā)明實施例1至實施例6制備的抗菌生物質(zhì)塑料的抗菌性能如表I所示?？咕镔|(zhì)塑料的抗菌性能測試:
抗菌性能檢測參照中華人民共和國國輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T2591-2003，采用貼膜法?？疾鞓悠?4h的抗菌率，菌落總數(shù)測定參照GB/T4789.2-2003計數(shù)。將粒料熱壓成型制成50mmX 50mm抗菌樣板?？咕实挠嬎闶饺缦?
R(% ) = (B-C)/BX100
其中R為抗菌率) ；B為空白對照樣品平均回收菌數(shù)，cfu/片；C為抗菌塑料樣品平均回收菌數(shù)，cfu/片。表I
權(quán)利要求
1.生物質(zhì)抗菌塑料制品的制備方法，其特征在于具體步驟如下: (O生物質(zhì)塑料制品的制備:在140°c -170°C下通過注塑成型或擠出成型的方法對塑料制品進(jìn)行加工得到一種或多種生物質(zhì)塑料制品； (2)將步驟(I)得到的生物質(zhì)塑料制品進(jìn)行接枝改性:室溫下，將30g/L-90g/L環(huán)糊精加入到40g/L-80g/L碳酸納溶液中，并持續(xù)攬祥4-6min，然后去除生物質(zhì)塑料制品上多余的溶液，并于75-85°C下真空烘干，并用清水沖洗后再次烘干，得到環(huán)糊精接枝的生物質(zhì)塑料制品； (3)抗菌劑的包覆:由于接枝上的環(huán)糊精具有空心圓臺的分子結(jié)構(gòu)，屬于兩親性物質(zhì)，外部含有親水基團(tuán)親水，內(nèi)部憎水，從而可以在抗菌劑乙醇溶液里對其進(jìn)行抗菌劑包覆，將步驟(2)得到的接枝改性生物質(zhì)塑料制品浸潰在含3%-10%的抗菌劑乙醇溶液l_5h后，用去離子水沖洗除去表面乙醇溶液；烘干后，便可得到具有抗菌功能的生物質(zhì)制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述生物質(zhì)塑料制品屬于自然條件下可以部分降解或者完全的高分子塑料，為淀粉基塑料、纖維素基塑料或聚乳酸基塑料中一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述環(huán)糊精包括α型環(huán)糊精、β型環(huán)糊精或Y型環(huán)糊精中任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述抗菌劑為硝酸咪康唑、納米氧化鋅或聚六亞甲基胍中任一種 。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抗菌生物質(zhì)塑料制品的制備方法，包括牙刷，塑料器皿，包裝材料等等。采用如下方法制備1.通過注塑成型或擠出成型的方法對以淀粉，纖維素或聚乳酸為原料的母料進(jìn)行加工得到一種或多種生物質(zhì)塑料制品；2.對上述生物質(zhì)塑料制品的接枝改性通過α、β、γ環(huán)糊精在碳酸鈉溶液的存在下與纖維素、淀粉或者聚乳酸上的羥基反應(yīng)，一段時間后對制品烘干并得到接枝改性生物質(zhì)塑料制品。3.抗菌劑的包覆由于接枝上的α、β、γ環(huán)糊精具有空心圓臺的分子結(jié)構(gòu)，屬于兩親性物質(zhì)，外部含有親水基團(tuán)——親水，內(nèi)部憎水，從而可以在乙醇溶液里對其進(jìn)行抗菌劑包覆。本發(fā)明的抗菌塑料制品安全、可靠，并能夠擴大抗菌范圍，延長抗菌持續(xù)時間，且具有防霉功效。
文檔編號C08L3/02GK103172892SQ201310079869
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者袁華, 李浩淼 申請人:同濟大學(xué)