一种可降解的棉签棒及制备方法与流程

1.本技术涉及医疗用品的领域，尤其是涉及一种可降解的棉签棒及制备方法。


背景技术：

2.清洁验证是可证明用于直接与产品接触的而设备表面的清洁程序具有再现性和有效性的书面证据。清洁验证过程会使用大量的清洁验证取样棉签进行专业取样，且使用前还需经过制药企业质量控制部门进行分析方法验证成功后方可应用。清洁验证取样棉签不同于一般医疗行业所用棉签，其要求更高，需要无脱落杂质、低toc，对取样样品应无影响。
3.清洁验证取样棉签包括聚丙烯的手柄和套设在手柄一端的涤纶头，手柄上开设有易折口，以便实验人员折断手柄将涤纶头放入最小处理和采样的小瓶内进行样品的储存。
4.通常清洁验证取样棉签的手柄采用聚丙烯材料制成，由于聚丙烯不可降解，大量使用会对环境造成污染。


技术实现要素：

5.为了改善清洁验证棉签手柄不可降解的问题，本技术提供一种可降解的棉签棒及制备方法。
6.第一方面，本技术提供一种可降解的棉签棒，采用如下的技术方案：一种可降解的棉签棒，由包含以下重量份的原料制成：聚丁二酸丁二醇酯110-130份、聚乳酸70-90份、填料15-25份、增韧剂5-10份、相容剂3-5份、降解促进剂1-2份。
7.通过采用上述技术方案，聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸均具有生物降解性，最终降解产物为二氧化碳、水和小分子生物质，属于环境友好型材料，因此制成的棉签棒能够进行生物降解，减少了棉签棒使用后对环境的污染；降解促进剂既能够保证棉签棒良好的机械性能，同时也能够加快聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸的生物降解速率，提高棉签棒的降解效率；聚乳酸能够增加聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸混合后溶体的粘度，有利于改善棉签棒在加工过程中的成型稳定性，使棉签棒的强度和韧性更好；填料价格低廉且易获得，既降低了棉签棒的生产成本，也能够增强棉签棒的机械强度。
8.可选的，所述降解促进剂为水杨酸、1,5-戊二醇中的一种或多种。
9.通过采用上述技术方案，水杨酸能够破坏聚丁二酸丁二醇酯的螺旋链结构，扰乱了聚丁二酸丁二醇酯分子链原有的规整性，使得链段的运动活性增大，使微生物更容易攻击分子链中的酯键，从而使聚丁二酸丁二醇酯发生高效降解。
10.1,5-戊二醇与聚丁二酸丁二醇酯形成共聚物，1,5-戊二醇使聚丁二酸丁二醇酯主链上的不规整链段含量增大，呈现出分子链间距变大，松散的现象，因此分子链的柔性增加，使微生物对共聚物的识别与附着能力增强，从而提高聚丁二酸丁二醇的生物降解性。
11.可选的，所述填料包括重量比为1:2的甲壳质和云母粉。
12.通过采用上述技术方案，甲壳质是再生资源且具有生物可分解性、材料易得、成本
低，同时甲壳质具有一定的抗菌能力，使棉签棒不易被细菌污染，提高棉签棒的洁净度，从而确保棉签取样的准确度。
13.云母粉具有耐高温、耐酸碱等特点，能够提高棉签棒的化学稳定性；甲壳质和云母粉同时作为填料不仅大大的降低了棉签棒的生产成本，也使棉签棒具有良好的抗菌性和化学稳定性，便于使用。
14.可选的，还包括重量份数为1-2份的防静电添加剂。
15.通过采用上述技术方案，防静电添加剂能够提高棉签棒的防静电能力，保证产品的高洁净度。
16.可选的，所述防静电添加剂为酯基季铵盐。
17.通过采用上述技术方案，酯基季铵盐新型是一种阳离子表面活性剂具有良好的抗静电性能且易生物降解，绿色环保；酯基季铵盐能在基材内部和表面搭建网状导电通道，通过离子导电来传导和释放产生的静电荷，有效的降低塑料表面的电阻，使塑料棉签棒具有较好的抗静电效果，不易吸尘，且酯基季铵盐与聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸具有较好的相容性，使棉签棒在整个使用周期都具有较好的抗静电功能，保证棉签棒的洁净。
18.可选的，还包括重量份数为2-3份抗菌剂。
19.通过采用上述技术方案，抗菌剂能够使棉签棒具有抗菌性，不易被污染，有利于棉签棒的长期保存，并且保证棉签棒本身的清洁卫生。
20.可选的，所述抗菌剂为异噻唑啉酮。
21.通过采用上述技术方案，异噻唑啉酮与微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，因此使棉签棒具有较好的抗菌作用，且能够自然的生物降解，使棉签棒进行降解时更加的充分。
22.第二方面，本技术提供一种可降解的棉签棒制备方法，采用如下的技术方案：一种可降解的棉签棒制备方法，包括以下步骤：s1、按设定比例将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、填料、增韧剂、相容剂、降解促进剂、防静电添加剂和抗菌剂加热至120℃-150℃，搅拌20-25min，得共混料；s2、将共混料挤出、冷却，得原料棒；s3、将原料棒切割，得成型的棉签棒。
23.通过采用上述技术方案，由于聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、填料、降解促进剂、防静电添加剂和抗菌剂均具有生物降解性，属于环境友好型材料，因此制得的棉签棒可实现完全的生物降解；降解促进剂能够提高聚丁二酸丁二醇酯的生物降解速率，有利于棉签棒的回收降解；添加抗菌剂有利于棉签棒的长期保存且保持棉签棒本身的清洁性；防静电添加剂使塑料棉签棒具有较好的抗静电效果，不易吸尘，保证产品的高洁净度；生产过程简单，易于工业化大规模生产，具有良好的应用前景。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸均具有生物降解性，因此制成的棉签棒能够进行生物降解，减少了棉签棒使用后对环境的污染；降解促进剂既能够保证棉签棒良好的机械性能，同时也能够加快聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸的生物降解速率，提高棉签棒的降解效率；2.酯基季铵盐能在基材内部和表面搭建网状导电通道，通过离子导电来传导和释放产生的静电荷，有效的降低塑料表面的电阻，使塑料棉签棒具有较好的抗静电效果，不易
吸尘，保证棉签棒的洁净；3.异噻唑啉酮与微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，因此使棉签棒具有较好的抗菌作用，有利于棉签棒的长期保存，并且保证棉签棒本身的清洁卫生。
具体实施方式
实施例
25.实施例1本实施例公开一种可降解的棉签棒；其中可降解的棉签棒的制作如下：s1、将130g聚丁二酸丁二醇酯、85g聚乳酸、15g高岭土(填料)、10g聚碳酸亚丙酯(增韧剂)、4g铝酸酯类偶联剂(相容剂)和2g己二酸(降解促进剂)加热至120℃，搅拌25min，得共混料；s2、将共混料挤出、冷却，得原料棒；s3、将原料棒切割，得成型的棉签棒。
26.实施例2本实施例公开一种可降解的棉签棒；其中可降解的棉签棒的制作如下：s1、将126g聚丁二酸丁二醇酯、90g聚乳酸、25g高岭土(填料)、5g聚碳酸亚丙酯(增韧剂)、5g铝酸酯类偶联剂(相容剂)和1g己二酸(降解促进剂)加热至150℃，搅拌20min，得共混料；s2、将共混料挤出、冷却，得原料棒；s3、将原料棒切割，得成型的棉签棒。
27.实施例3本实施例公开一种可降解的棉签棒；其中可降解的棉签棒的制作如下：s1、将110g聚丁二酸丁二醇酯、70g聚乳酸、18g高岭土(填料)、6g聚碳酸亚丙酯(增韧剂)、3g铝酸酯类偶联剂(相容剂)和1.5g己二酸(降解促进剂)加热至130℃，搅拌23min，得共混料；s2、将共混料挤出、冷却，得原料棒；s3、将原料棒切割，得成型的棉签棒。
28.实施例4本实施例与实施例3的区别在于：降解促进剂采用水杨酸。
29.实施例5本实施例与实施例3的区别在于：降解促进剂采用1,5-戊二醇。
30.实施例6本实施例与实施例3的区别在于：降解促进剂采用0.6g的水杨酸和0.9g的1,5-戊二醇。
31.实施例7
本实施例与实施例6的区别在于：填料采用9g的甲壳质和9g的云母粉。
32.实施例8本实施例与实施例6的区别在于：填料采用6g的甲壳质和12g的云母粉。
33.实施例9本实施例与实施例8的区别在于：步骤s1中加入1g的乙氧基月桂酷胺(防静电添加剂)。
34.实施例10本实施例与实施例9的区别在于：步骤s1中加入1g的酯基季铵盐(防静电添加剂)。
35.实施例11本实施例与实施例10的区别在于：步骤s1中加入2g的酯基季铵盐(防静电添加剂)。
36.实施例12本实施例与实施例11的区别在于：步骤s1中加入1.3g的酯基季铵盐(防静电添加剂)。
37.实施例13本实施例与实施例12的区别在于：步骤s1中加入1.5g的氧化锌(抗菌剂)。
38.实施例14本实施例与实施例13的区别在于：步骤s1中加入3g的异噻唑啉酮(抗菌剂)。
39.实施例15本实施例与实施例14的区别在于：步骤s1中加入2g的异噻唑啉酮(抗菌剂)。
40.实施例16本实施例与实施例15的区别在于：步骤s1中加入2.5g的异噻唑啉酮(抗菌剂)。
41.对比例对比例1本对比例与实施例1的区别在于：步骤s1中的聚丁二酸丁二醇酯为聚乳酸。
42.对比例2本对比例与实施例1的区别在于：步骤s1中的聚乳酸为聚丁二酸丁二醇酯。
43.对比例3本对比例与实施例1的区别在于：步骤s1中未加入(降解促进剂)。
44.性能检测试验1、根据qb/t 2670及gb/t 20197检测方法检测实施例1-16和对比例1-3中制得的棉签棒的生物降解性能，记录实验结果如表1所示。
45.2、根据astm e2149-10《在动态接触条件下测定稳态抗菌剂的抗菌行为》检测指标为大肠杆菌atcc25922以及金黄色葡萄球菌atc6538的方法检测实施例1-16和对比例1-3中制得的棉签棒的抗菌性能，记录实验结果如表1所示。
46.3、根据gb/t9639.1-2008的方法，使用悬臂梁zwick/rock5113冲击试验机检测实施例1-16和对比例1-3中制得的棉签棒的抗冲击性能，检测指标为缺口试样冲击强度，记录实验结果如表1所示。
47.4、根据sj/t10694-2006的方法，检测实施例1-16和对比例1-3中制得的棉签棒的
表面电阻，记录实验结果如表1所示。表1结果记录表
48.结合实施例1-3和表1可以看出，棉签棒各组分中合适的用量能够提升棉签棒的缺口试样冲击强度。
49.结合实施例4-6和表1可以看出，降解促进剂能够大大的提高棉签棒的生物降解速率，且当水杨酸和1,5-戊二醇共同添加时，更有利于棉签棒的降解，棉签棒的生物降解速率更高。
50.结合实施例7-8和表1可以看出，甲壳质和云母粉作为棉签棒的填料能够降低棉签棒的生产成本，同时甲壳质能够提高棉签棒的抗菌抑菌率。
51.结合实施例9-12和表1可以看出，酯基季铵盐较乙氧基月桂酷胺在棉签棒中具有
更好的防静电能力，使棉签棒不易吸尘，能够较好的保持自身的高清洁度；同时合适的酯基季铵盐的添加量更有利于棉签棒防静电能力的提升。
52.结合实施例13-16和表1可以看出，异噻唑啉酮较氧化锌能够更好的提升棉签棒的抗菌能力，使棉签棒能够进一步更好的保持清洁，从而提高清洁验证棉签取样的准确性。
53.结合实施例1、对比例1-3和表1可以看出，降解促进剂能够更好的促进棉签棒降解，提升棉签棒的生物降解速率；同时聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸能够互补提高棉签棒的缺口试样的抗冲击强度，使棉签棒具有较好的强度。
54.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。