[发明专利]聚乳酸和高导电性聚乳酸聚合物的制造方法及其制造设备

权利要求书

1.一种聚乳酸的制造方法，所述方法包括以下工序：

使植物性淀粉与水混合随后加热以使所述淀粉凝胶化的凝胶化工序；

将乳酸添加至凝胶化淀粉中随后加热以使所述淀粉液化的液化工序；

通过使用糖化酶使液化淀粉降解成单糖溶液的糖化工序；

使所述单糖溶液经历乳酸发酵以产生发酵溶液的发酵工序；

从所述发酵溶液中分离和浓缩乳酸盐并且使乳酸与所述乳酸盐分离的电渗析工序；

加热经分离的乳酸以除去水分和杂质的乳酸纯化工序；

使纯化的乳酸与金属氧化物混合以生成丙交酯的丙交酯生成工序；

使所述丙交酯聚合以生成聚乳酸的聚合工序；和

加热所述聚乳酸以使未聚合的未反应材料挥发的杂质挥发工序。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述凝胶化工序如下进行：使70重量份～80重量份的水与20重量份～30重量份的所述淀粉混合，在以70RPM～100RPM搅拌的同时于90℃～105℃加热混合物，随后再搅拌15分钟～120分钟。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述液化工序如下进行：添加基于所述凝胶化淀粉的重量为0.1重量％～10重量％的乳酸，并在搅拌4小时～10小时的同时于110℃～130℃加热所述淀粉。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述糖化酶是其量基于所述淀粉的重量为0.1％～1.0％的淀粉酶，所述液化淀粉的温度为50℃～65℃，pH调节为6.0～6.5，并且通过使用氨水溶液来调节所述pH。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述发酵工序如下进行：使基于糖含量为20～30的所述单糖溶液的重量为0.01重量％～0.1重量％的食盐、0.01重量％～0.5重量％的硫酸锰、0.01重量％～0.1重量％的磷酸铵、0.1重量％～1.0重量％的脱脂奶粉、0.1重量％～1.0重量％的豆奶、0.1重量％～1.0重量％的废糖蜜、0.01重量％～0.05重量％的表面活性剂和2重量％～5重量％的乳酸菌培养液与所述单糖溶液混合，随后以70RPM～100RPM搅拌20小时～35小时。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述发酵工序通过发酵装置来进行，所述发酵装置配备有用于浓缩由所述发酵生成的乳酸的设备。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述电渗析工序通过使用电渗析设备进行，所述电渗析设备包括电解室、由隔膜构成的隔室、用于使溶液循环的装置、和电极，所述电解室包括阳极电解液室、发酵溶液室、乳酸盐/乳酸生成室、氢氧化钠生成室和阴极电解液室，各电解室被阴离子渗透膜和/或阳离子渗透膜分隔开，并且所述电极包括阳极、阴极、辅助阳极和辅助阴极。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述乳酸纯化工序包括：

在压力容器中以70RPM～100RPM搅拌的同时于120℃～130℃加热所述乳酸以使其脱水，随后于150℃～160℃连续搅拌1小时～2小时以生成低分子量的聚乳酸；和

当生成了所述低分子量的聚乳酸时则停止搅拌，使所述聚乳酸冷却至室温以使所述聚乳酸结晶，将所述聚乳酸加热至150℃～160℃，在以70RPM～100RPM搅拌1小时～2小时的同时降低所述压力容器内的压力并使杂质挥发，由此获得纯化的乳酸。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述丙交酯生成工序包括：

在压力容器中以0.5重量％～1重量％的量混合钒、镍、铁、铝、钛、铈、硅、锆、钌、锰、铬、钴、铂、钍、钯和锡中的一种或多种的金属氧化物；

于170℃～190℃加热搅拌所述乳酸3小时～5小时；和

缓慢冷却所述乳酸并使其结晶以生产丙交酯。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述聚合工序包括：

将所述丙交酯加热至其熔点的同时以70RPM～100RPM搅拌所述丙交酯，并向其中添加基于所述丙交酯的重量为0.1重量％～1重量％的有机锡化合物和0.1重量％～1重量％的十二烷醇，在大气压下执行混合3小时～5小时；

在将惰性气体注入到所述压力容器中的同时降低压力并于160℃～170℃加热和搅拌所述丙交酯；和

使用用于促进聚合的设备来促进所述聚合。