1.一种耐热抗菌PLA全生物降解吸管,其特征在于,其质量份数组成为:聚乳酸100份,无机填料1~20份,功能化改性结晶成核剂1~5份,第一偶联剂0.5~1份,抗氧剂0.2~0.5份,润滑剂0.5~4份,所述的功能化改性结晶成核剂为羧基化纳米微纤化纤维素接枝壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的一种耐热抗菌PLA全生物降解吸管,其特征在于,所述的羧基化纳米微纤化纤维素接枝壳聚糖的制备过程为:a)准备质量份数比为80:1~5:200~250:5~20:300~500:5:1~1.5:0.5~1的纳米微纤化纤维素、壳聚糖、过硫酸铵、氯乙酸、水、碱性催化剂、酯化剂和第二偶联剂;
b)将准备好的纳米微纤化纤维素、壳聚糖、过硫酸铵、氯乙酸和水添加至行星球磨机的球磨罐内进行球磨,研磨介质采用氧化锆或者陶瓷球,温度40~70℃,球磨公转速度80~
120rpm,自转速度150~200rpm,球磨时间30~120min;
c)步骤b)完成后,将准备好的碱性催化剂、酯化剂和第二偶联剂添加至球磨罐内,继续研磨,温度50~80℃,球磨公转速度100~140rpm,自转速度160~220rpm,球磨时间40~
120min;
d)步骤c)完成后,将球磨罐内的粉体取出并放入干燥箱,80~105℃干燥至绝干,得到所述的羧基化纳米微纤化纤维素接枝壳聚糖。
3.根据权利要求2所述的一种耐热抗菌PLA全生物降解吸管,其特征在于,所述的碱性催化剂为NaOH、KOH、甲醇钠和碳酸钠中的一种或几种的组合;所述的酯化剂为无水醋酸钠、丙酸酯、马来酸酐和辛烯基琥珀酸酐中的一种或几种的组合;所述的第二偶联剂为钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
4.根据权利要求2所述的一种耐热抗菌PLA全生物降解吸管,其特征在于,所述的壳聚糖为酸溶性壳聚糖,在进行步骤b)的球磨之前,先将壳聚糖在80~105℃温度下干燥10~
18h。
5.根据权利要求1所述的一种耐热抗菌PLA全生物降解吸管,其特征在于,所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅和硫酸钡中的一种或几种的组合,所述的第一偶联剂为硅烷偶联剂,所述的抗氧剂为茶多酚、植酸、抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化剂1076和抗氧化剂1790中的一种或几种的组合,所述的润滑剂为硬脂酸、乙撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或几种的组合。
6.一种权利要求1‑5中任一项所述的耐热抗菌PLA全生物降解吸管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)从植物原料中提取α纤维素,润胀后,高速机械剪切α纤维素,制备出纳米微纤化纤维素;
2)将聚乳酸、无机填料、羧基化纳米微纤化纤维素接枝壳聚糖、第一偶联剂、抗氧剂和润滑剂高速均匀混合,得到预混料;
3)将得到的预混料熔融共混,挤出成型,冷却剪裁,退火处理后,即得到所述的耐热抗菌PLA全生物降解吸管。
7.根据权利要求6所述的耐热抗菌PLA全生物降解吸管的制备方法,其特征在于,步骤
1)的具体过程为:首先,将植物纤维粉碎成40~100目的颗粒,用10~15%质量分数的亚氯酸钠漂白处理0.5~3h后干燥,再用2~6%质量分数的氢氧化钠处理0.5~2h,过滤,用水清洗至中性,得到α纤维素;其次,将α纤维素以1:5~8的固液比添加到脲碱溶液中润胀处理1~5h,处理温度为20~60℃,得到润胀后的α纤维素,其中,脲碱溶液中氢氧化钠、尿素和纯水的质量比为5~10:10~15:80~85;最后,高速机械剪切润胀后的α纤维素0.5~3h,再用
8000~12000rpm的转速离心水洗至中性,取沉淀物冷冻干燥,即得到白色的纳米微纤化纤维素。
8.根据权利要求6所述的耐热抗菌PLA全生物降解吸管的制备方法,其特征在于,步骤
2)的具体过程为:先将聚乳酸在50~80℃干燥至绝干,并将无机填料在80~105℃干燥至绝干,再将无机填料、第一偶联剂、抗氧剂和润滑剂以100~300rpm的转速低速混合5~10min,得混合物,然后将聚乳酸和羧基化纳米微纤化纤维素接枝壳聚糖加入混合物中,在50~70℃温度下,以300~600rpm的转速高速混合5~15min,得到预混料。
9.根据权利要求6所述的耐热抗菌PLA全生物降解吸管的制备方法,其特征在于,步骤
3)的具体过程为:将得到的预混料置于双螺杆挤出机或密炼机中熔融共混,再挤出造粒,得到共混粒料;然后将得到的共混粒料置于单螺杆挤出机中,通过圆环形模头挤出成型,冷却至20~40℃后,裁剪成吸管;之后将得到的吸管100~120℃退火处理3~10min,即得到耐热抗菌PLA全生物降解吸管。
10.根据权利要求9所述的耐热抗菌PLA全生物降解吸管的制备方法,其特征在于,挤出造粒的温度为100~190℃,挤出成型的温度为130~190℃,退火处理的加热方式为红外加热、微波加热或鼓风加热。