[发明专利]一种抗菌淀粉基熔融纺丝树脂及其应用

说明书

本发明涉及一种抗菌淀粉基熔融纺丝树脂及其应用，其各成分及重量份为：淀粉15‑65份，PVA 35‑85份，塑化剂20‑45份，分解抑制剂1.0‑2.5份，氟碳活性剂0.5‑5份，加工助剂1.0‑10份，石墨烯分散液0.1‑5份。本发明对淀粉基树脂体系进行改性，加入石墨烯分散液，使石墨烯均匀地分散在淀粉基树脂中，有效地提高其初始热分解温度，提高熔融指数，抑制小分子塑化剂迁移，获得的淀粉基熔融纺丝树脂具有良好的抗菌性能，用其通过熔融纺丝方法制备抗菌淀粉基纤维，获得的抗菌淀粉基纤维中含有分散均匀的纳米石墨烯，能与淀粉基树脂很好地结合，从而赋予淀粉基纤维良好的抗菌性。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种抗菌淀粉基熔融纺丝树脂及其应用。

背景技术

近年来，随着人们环保意识的提高，解决因普通塑料包装废弃后造成的白色污染，研发可生物降解包装材料已迫在眉睫。淀粉基塑料由于其生物全降解性和原料的循环再生性受到广泛关注，如果能够实现其熔融纺丝过程，其应用范围将得到极大扩展。目前有关淀粉基树脂以及淀粉与PVA的复配体系进行熔融纺丝还未见报道。

PVA(聚乙烯醇)由于具有良好的生物降解性，在当前解决因塑料产品废弃后造成的白色污染方面具有广阔的应用前景。但与其他高分子树脂材料相比，由于PVA树脂无法进行熔融纺丝，所以极大地限制了其应用范围。

中国专利CN102776597涉及一种高强高模聚乙烯醇纤维及其熔融纺丝方法，可以熔融挤出，但PVA粉末以水做增塑剂，添加多元醇，实质上仍然属于溶液法纺丝，只是以水作为溶剂，而且因为水的沸点低而生产及不稳定。目前，现有技术中提及采用多元醇和低聚物改性，但还是以大量水做为溶剂，且并没有说明多元醇及低聚物的由来，无法判断其实用性。

淀粉基树脂和纤维由于天然的生物降解性，在实际使用中也带来了容易被有害菌污染的问题，所以研发具有抗菌性的淀粉基树脂具有极大地现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌淀粉基熔融纺丝树脂及其应用，通过对淀粉PVA体系进行改性，拉宽其熔点和分解点距离，提高其熔融指数，使其初始热分解温度≥265℃，熔融指数达到5-40g/10min(测试条件：210℃，5.0Kg)，赋予淀粉基树脂和纤维良好的抗菌性。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种抗菌淀粉基熔融纺丝树脂，其各成分及重量份为：淀粉15-65份，PVA 35-85份，塑化剂20-45份，分解抑制剂1.0-2.5份，氟碳活性剂0.5-5份，加工助剂1.0-10份，石墨烯分散液0.1-5份。

其中，所述塑化剂为复配体系，其包括由环氧丙烷、聚甘油或PEG100-20000、季戊四醇、1-4丁二醇、二甘醇、三羟甲基丙烷中三种以上和去离子水的加成反应产物，该加成反应产物与甘油、聚甘油或PEG100-20000进行复配；其中，加成反应温度为60～85℃，反应时间为1.5-6小时，复配时加成反应产物不少于10份。

进一步，所述淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉和改性淀粉中的至少一种，淀粉的细度≥300目，其中，改性淀粉为醋酸酯淀粉、氧化淀粉或乙酰化淀粉。

进一步，所述PVA的醇解度85％-100％，聚合度500-3000，平均分子量65000-85000，挥发分≤5％，乙酸钠≤2.8，灰分≤1.0，PH值6.5-7.0，粒径80-500目。

又，所述PVA由聚合度为500-800的PVA与聚合度为1200-2000的PVA复配而成，两者的重量比为聚合度为500-800的PVA：聚合度为1200-2000的PVA＝1：2-2.5。