一次性水生物降解马桶垫及其制备方法与流程

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1.本发明涉及人类生活必需技术领域，具体涉及一次性水生物降解马桶垫及其制备方法。

背景技术：

2.一次性马桶垫通常用于公共厕所，例如医院，并用于帮助维持卫生标准，以限制患者之间的污染和交叉感染。目前的市场，倾向于将一次性马桶坐垫做成水溶性生物可降解膜，使用后，将其从马桶座圈上取下并丢弃至马桶中冲走即可。所述的水溶性生物可降解膜大都为聚乙烯醇(pva)水溶性膜。
3.pva具有优异的生物可降解性，是一种含有大量羟基的聚合物，分子内存在大量氢键，结晶度高，难以热塑成型。因此，在制备pva水溶性膜的时候需要加入可以降低pva结晶度的小分子增塑剂(比如甘油)。当采用甘油等小分子增塑剂对pva增塑时所获的pva水溶性膜的水溶性特别好，能够立马在水中发生溶解，但这种情况有利有弊，最大的坏处是，pva水溶性膜很薄(0.5-2mm)，使用时，如果不小心在pva水溶性膜表面溅上水，那pva水溶性膜会快速(30s以内)水解形成破损区域影响使用，达不到抑菌、防污、舒适的使用目的。

技术实现要素：

4.现有技术中存在的问题是：目前，市售的大部分pva水溶性膜很薄，使用时，如果不小心在pva水溶性膜表面溅上水，那pva水溶性膜会快速(30s以内)水解形成破损区域影响使用，达不到抑菌、防污、舒适的使用目的。针对上述问题，本发明提供一次性水生物降解马桶垫，是由片状材料制成的成形坯件，所述成形坯件的中央部分具有孔，所述片状材料包括常温冷水溶pva无纺布层和水溶性抗菌层，所述常温冷水溶pva无纺布层与水溶性可降解抗菌层通过热压复合，所述热压复合的压力为0.2-0.3mpa，所述热压复合的温度为100-120℃。
5.具体地，所述孔与马桶座圈的形状吻合。
6.具体地，所述水溶性可降解抗菌层，以重量份数计，包括以下化学成分：
7.pva 100份
8.二聚甘油
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6-10份
9.淀粉
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10-20份
10.抗菌剂
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1-3份。
11.具体地，所述pva包括pav1799或pva1788中的至少一种。
12.具体地，所述淀粉为常温吸水的低分子量淀粉。
13.具体地，所述常温吸水的低分子量淀粉的制备方法包括以下步骤：
14.将烘干后的甘薯淀粉与质量浓度为30％的柠檬酸水溶液混合，所述甘薯淀粉与柠檬酸的质量比5:1，加热并在500rpm下搅拌30min，加热温度为120℃，反应结束后的混合液用去离子水冲洗至中性，将收集得到的沉淀物在80℃下真空烘干、粉碎，即得低分子量淀
粉。
15.具体地，所述抗菌剂为纳米氧化锌。
16.具体地，所述水溶性可降解抗菌层的制备方法包括以下步骤：
17.(1)按照配方量，将干燥处理的pva和二聚甘油、淀粉、抗菌剂直接加入双螺杆挤出机熔融混合、捏合、挤出、造粒，得到热塑性pva；
18.(2)将热塑性pva经热塑性挤出吹膜机吹塑成膜，即得到水溶性可降解抗菌层。
19.具体地，双螺杆挤出机1至9段的温度依次为150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃/170℃。
20.具体地，所述吹塑成膜的温度为140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
21.有益效果
22.(1)本发明采用二聚甘油作为pva膜的增塑剂，二聚甘油相对丙三醇具有较长的链，可以与pva分子结构形成更好的分子链缠绕和氢键作用，显著提高了水溶性可降解抗菌层的抗水解能力；
23.(2)本发明水溶性可降解抗菌层配方中还添加有具备常温吸水性的低分子量淀粉，当水溶性可降解抗菌层被水溅湿后，低分子量淀粉可以迅速吸水溶胀，达到了抑制水溶性可降解抗菌层中的pva发生快速水分解反应的目的。
具体实施方式
24.本发明以下实施例中所采用的淀粉为常温吸水的低分子量淀粉，按照以下步骤制备：
25.将烘干后的甘薯淀粉与质量浓度为30％的柠檬酸水溶液混合，所述甘薯淀粉与柠檬酸的质量比5:1，加热并在500rpm下搅拌30min，加热温度为120℃，反应结束后的混合液用去离子水冲洗至中性，将收集得到的沉淀物在80℃下真空烘干、粉碎，即得低分子量淀粉。
26.本发明以下实施例中所采用的抗菌剂为粉体氧化锌抗菌剂，购自常州金护盾新材料科技有限公司。
27.本发明以下实施例中所采用的常温冷水溶pva无纺布为冷水溶无纺布，购自常熟市星艳衬布有限公司。
28.实施例1
29.一次性水生物降解马桶垫，由常温冷水溶pva无纺布层和水溶性抗菌层热压复合制成，所述热压复合的压力为0.2mpa，所述热压复合的温度为100℃，所述常温冷水溶pva无纺布层厚度为40g冷水溶无纺布，所述水溶性可降解抗菌层的厚度为1mm。
30.所述水溶性可降解抗菌层的制备方法如下：
31.(1)按照配方量，将干燥处理的100份pav1799和6份二聚甘油、10份淀粉、1份抗菌剂直接加入双螺杆挤出机熔融混合、捏合、挤出、造粒，得到热塑性pva，所述双螺杆挤出机1至9段的温度依次为150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃/170℃；
32.(2)将热塑性pva经热塑性挤出吹膜机吹塑成膜，即得到水溶性可降解抗菌层，所述吹塑成膜的温度为140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
33.实施例2
34.一次性水生物降解马桶垫，由常温冷水溶pva无纺布层和水溶性抗菌层热压复合制成，所述热压复合的压力为0.2mpa，所述热压复合的温度为110℃，所述常温冷水溶pva无纺布层厚度为30g冷水溶无纺布，所述水溶性可降解抗菌层的厚度为1mm。
35.所述水溶性可降解抗菌层的制备方法如下：
36.(1)按照配方量，将干燥处理的100份pav1788和8份二聚甘油、15份淀粉、2份抗菌剂直接加入双螺杆挤出机熔融混合、捏合、挤出、造粒，得到热塑性pva，所述双螺杆挤出机1至9段的温度依次为150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃/170℃；
37.(2)将热塑性pva经热塑性挤出吹膜机吹塑成膜，即得到水溶性可降解抗菌层，所述吹塑成膜的温度为140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
38.实施例3
39.一次性水生物降解马桶垫，由常温冷水溶pva无纺布层和水溶性抗菌层热压复合制成，所述热压复合的压力为0.3mpa，所述热压复合的温度为120℃，所述常温冷水溶pva无纺布层厚度为为60g冷水溶无纺布，所述水溶性可降解抗菌层的厚度为1mm。
40.所述水溶性可降解抗菌层的制备方法如下：
41.(1)按照配方量，将干燥处理的100份pav1799和10份二聚甘油、20份淀粉、3份抗菌剂直接加入双螺杆挤出机熔融混合、捏合、挤出、造粒，得到热塑性pva，所述双螺杆挤出机1至9段的温度依次为150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃/170℃；
42.(2)将热塑性pva经热塑性挤出吹膜机吹塑成膜，即得到水溶性可降解抗菌层，所述吹塑成膜的温度为140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
43.对比例1同实施例1，不同之处在于，对比例1中的水溶性可降解抗菌层制备过程中采用甘油替换二聚甘油。
44.对比例2同实施例1，不同之处在于，对比例2中的水溶性可降解抗菌层制备过程中所采用的淀粉不是低分子量淀粉，是未经任何化学处理的甘薯淀粉。
45.性能测试
46.将本发明实施例1-3以及对比例1-2所获一次性水生物降解马桶垫裁剪成分别浸泡在水中，分别记录其完全水解的时间，具体测试结果如表1所示：
47.表1
48.测试项完全水解的时间(s)实施例1153实施例2181实施例3234对比例132对比例2138
49.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

1.一次性水生物降解马桶垫，是由片状材料制成的成形坯件，所述成形坯件的中央部分具有孔，其特征在于，所述片状材料包括常温冷水溶pva无纺布层和水溶性抗菌层，所述常温冷水溶pva无纺布层与水溶性可降解抗菌层通过热压复合。2.根据权利要求1所述的一次性水生物降解马桶垫，其特征在于，所述孔与马桶座圈的形状吻合。3.根据权利要求1所述的一次性水生物降解马桶垫，其特征在于，所述水溶性可降解抗菌层，以重量份数计，包括以下化学成分：4.根据权利要求1所述的一次性水生物降解马桶垫，其特征在于，所述pva包括pav1799或pva1788中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一次性水生物降解马桶垫，其特征在于，所述淀粉为常温吸水的低分子量淀粉。6.根据权利要求5所述的一次性水生物降解马桶垫，其特征在于，所述常温吸水的低分子量淀粉的制备方法包括以下步骤：将烘干后的甘薯淀粉与质量浓度为30％的柠檬酸水溶液混合，所述甘薯淀粉与柠檬酸的质量比5:1，加热并在500rpm下搅拌30min，加热温度为120℃，反应结束后的混合液用去离子水冲洗至中性，将收集得到的沉淀物在80℃下真空烘干、粉碎，即得低分子量淀粉。7.根据权利要求2所述的一次性水生物降解马桶垫，其特征在于，所述抗菌剂为纳米氧化锌。8.根据权利要求1-7任一项所述的一次性水生物降解马桶垫，其特征在于，所述水溶性可降解抗菌层的制备方法包括以下步骤：(1)按照配方量，将干燥处理的pva和二聚甘油、淀粉、抗菌剂直接加入双螺杆挤出机熔融混合、捏合、挤出、造粒，得到热塑性pva；(2)将热塑性pva经热塑性挤出吹膜机吹塑成膜，即得到水溶性可降解抗菌层。9.根据权利要求8所述的一次性水生物降解马桶垫，其特征在于：双螺杆挤出机1至9段的温度依次为150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃/170℃。10.根据权利要求8所述的一次性水生物降解马桶垫，其特征在于：所述吹塑成膜的温度为140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。

技术总结

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一次性水生物降解马桶垫及其制备方法。目前，市售的大部分PVA水溶性膜很薄，使用时，如果不小心在PVA水溶性膜表面溅上水，那PVA水溶性膜会快速水解形成破损区域影响使用，达不到抑菌、防污、舒适的使用目的。针对上述问题，本发明提供一次性水生物降解马桶垫，包括常温冷水溶PVA无纺布层和水溶性抗菌层，所述水溶性抗菌层采用二聚甘油作为PVA的增塑剂，二聚甘油相对丙三醇具有较长的链，可以与PVA分子结构形成更好的分子链缠绕和氢键作用，显著提高了水溶性可降解抗菌层的抗水解能力，延长了水溶性抗菌层的水解时间，进一步提高了水溶性马桶垫的实用性。性。