CN101126183A - 聚乳酸抗水解纤维及制备方法 - Google Patents

聚乳酸抗水解纤维及制备方法 Download PDF

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CN101126183A CNA2006100409748A CN200610040974A CN101126183A CN 101126183 A CN101126183 A CN 101126183A CN A2006100409748 A CNA2006100409748 A CN A2006100409748A CN 200610040974 A CN200610040974 A CN 200610040974A CN 101126183 A CN101126183 A CN 101126183A
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戴家欣
施泽顺
佐藤正幸
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Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
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Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种聚乳酸抗水解纤维，包括聚乳酸成分，在聚乳酸成分中混有炭化二亚胺成分。制备方法包括将聚乳酸切片经真空干燥、将干燥后的聚乳酸切片与炭化二亚胺化合物混合，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出并干燥至水分含量为100～400ppm、进一步进行熔融纺丝，得预牵伸丝、对预牵伸丝进行延伸，得延伸丝。本发明的抗水解聚乳酸纤维由于具有很高的抗水解性，可以提高聚乳酸纤维在高温、加压下染色的性能，并且本身聚乳酸就具有生物可降解性，可提高聚乳酸纤维的广泛应用。

Description

聚乳酸抗水解纤维及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚乳酸纤维及制备方法。
背景技术：
近年来，随着人们生活水平的提高以及环保意识的增强，人们对天然可生物降解纤维的研究越来越重视，世界各国竟相研究和开发新的绿色环保纤维，其中于九十年代末刚刚实现工业化开发的聚乳酸纤维(PLA纤维)最引人注目，它可以从谷物中取得，其制品废弃后在土壤中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，而且燃烧时不会散发毒气，不会造成污染。
但是，纯聚乳酸纤维的抗水解性能较差，在织物的染色过程中，经加压高温处理，其织物的强度会下降，影响了聚乳酸纤维的广泛应用。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种抗水解性能好的聚乳酸抗水解纤维及制备方法。
本发明的技术解决方案是：
一种聚乳酸抗水解纤维，包括聚乳酸成分，其特征是：在聚乳酸成分中混有炭化二亚胺成分。
炭化二亚胺为单体炭化二亚胺、聚合物炭化二亚胺、炭化二亚胺母粒中的一种或几种混合物。聚合物炭化二亚胺的分子量为10000-30000。炭化二亚胺为纤维重量的为0.5-10％。聚乳酸抗水解纤维的末端基含量为0.5～20eq/ton。聚乳酸抗水解纤维经高温高压热水处理后，其强度保持率为60～95％。
一种聚乳酸抗水解纤维的制备方法，其特征是：包括下列步骤：
(1)将聚乳酸切片经真空干燥，至水分含量为100ppm～500ppm；
(2)将干燥后的聚乳酸切片90～99.5％重量与0.5～10％重量的炭化二亚胺化合物混合，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出；
(3)将共混、挤出产物干燥至水分含量为100～400ppm；
(4)将经步骤(3)干燥后的切片进行熔融纺丝，得预牵伸丝；
(5)对预牵伸丝进行延伸，得延伸丝。
步骤(2)中挤出温度为：170～240℃，螺杆转速为250～400rpm；步骤(4)中纺丝温度为200～240℃，卷绕速度为2800～5000m/min；步骤(5)中延伸倍率为1.5～2。
本发明的抗水解聚乳酸纤维由于具有很高的抗水解性，可以提高聚乳酸纤维在高温、加压下染色的性能，并且本身聚乳酸就具有生物可降解性，可提高聚乳酸纤维的广泛应用。本发明的抗水解聚乳酸纤维经120℃的热水处理30分钟，其强度保持率为60～95％。
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
具体实施方式：
实施例1：
将聚乳酸切片经真空干燥，至水分含量为100ppm～500ppm(例100ppm、300ppm、400ppm、500ppm)；
干燥后的聚乳酸切片97％重量与分子量在10000～30000(例10000、20000、30000)的聚炭化二亚胺3％重量混合均匀，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒，挤出温度为210℃，螺杆转速为250rpm。然后对混合切片进行干燥，使切片水分达到150ppm，经熔融纺丝制备，纺丝温度为210℃，卷绕速度为2800m/min，最后进行延伸，延伸倍率为1.5，得产品。其纤维的羧基含量为2eq/ton，经120℃热水处理30分钟强度保持率为75％以上。
实施例2：
将聚乳酸切片经真空干燥，至水分含量为100ppm～500ppm(例100ppm、300ppm、400ppm、500ppm)；
将干燥后的聚乳酸切片94％重量与炭化二亚胺单体6％重量混合均匀，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒，挤出温度为190℃，螺杆转速为300rpm。然后对混合切片进行干燥，使切片水分达到150ppm，经熔融纺丝制备，纺丝温度为235℃，卷绕速度为3500m/min，最后进行延伸，延伸倍率为1.7，得产品。其纤维的羧基含量为7eq/ton，经120℃热水处理30分钟强度保持率为75％。
实施例3：干燥后的聚乳酸切片90％重量与炭化二亚胺母粒10％重量混合均匀用双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒，挤出温度为200℃，螺杆转速为300rpm。然后对混合切片进行干燥，使切片水分达到150ppm，经熔融纺丝制备，纺丝温度为220℃，卷绕速度为3000m/min，最后进行延伸，延伸倍率为1.5，得产品。其纤维的羧基含量为7eq/ton，经120℃热水处理30分钟强度保持率为80％。其余同实施例1。
实施例4：干燥后的聚乳酸切片99％重量与单体炭化二亚胺1％重量混合均匀用双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒，挤出温度为200℃，螺杆转速为300rpm。然后对混合切片进行干燥，使切片水分达到150ppm，经熔融纺丝制备，纺丝温度为230℃，卷绕速度为3000m/min，最后进行延伸，延伸倍率为2.0，得产品。其纤维的羧基含量为4eq/ton，经120℃热水处理30分钟强度保持率为80％。其余同实施例1。
实施例5：干燥后的聚乳酸切片95％重量与单体炭化二亚胺3％重量、炭化二亚胺母粒2％重量混合均匀用双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒，挤出温度为170℃(或240℃)，螺杆转速为400rpm。然后对混合切片进行干燥，使切片水分达到100～400ppm(例100ppm、300ppm、400ppm)，经熔融纺丝制备，纺丝温度为240℃，卷绕速度为5000m/min，最后进行延伸，延伸倍率为2.0，得产品。其纤维的羧基含量为15～20eq/ton，经120℃热水处理30分钟强度保持率约为95％。其余同实施例1。

Claims (8)

1.一种聚乳酸抗水解纤维，包括聚乳酸成分，其特征是：在聚乳酸成分中混有炭化二亚胺成分。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是：炭化二亚胺为单体炭化二亚胺、聚合物炭化二亚胺、炭化二亚胺母粒中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求2所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是：聚合物炭化二亚胺的分子量为10000-30000。
4.根据权利要求1、2或3所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是：炭化二亚胺为纤维重量的为0.5-10％。
5.根据权利要求1、2或3所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是：聚乳酸抗水解纤维的末端基含量为0.5～20eq/ton。
6.根据权利要求1、2或3所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是：聚乳酸抗水解纤维经高温高压热水处理后，其强度保持率为60～95％。
7.一种权利要求1所述的聚乳酸抗水解纤维的制备方法，其特征是：包括下列步骤：
(1)将聚乳酸切片经真空干燥，至水分含量为100ppm～500ppm；
(2)将干燥后的聚乳酸切片90～99.5％重量与0.5～10％重量的炭化二亚胺化合物混合，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出；
(3)将共混、挤出产物干燥至水分含量为100～400ppm；
(4)将经步骤(3)干燥后的切片进行熔融纺丝，得预牵伸丝；
(5)对预牵伸丝进行延伸，得延伸丝。
8.根据权利要求7所述的聚乳酸抗水解纤维的制备方法，其特征是：步骤(2)中挤出温度为：170～240℃，螺杆转速为250～400rpm；步骤(4)中纺丝温度为200～240℃，卷绕速度为2800～5000m/min；步骤(5)中延伸倍率为1.5～2。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101748509B (zh) * 2008-12-05 2012-06-06 东丽纤维研究所（中国）有限公司 高抗水解性聚乳酸纤维
CN101608350B (zh) * 2008-06-20 2012-07-25 东丽纤维研究所（中国）有限公司 高抗水解性聚乳酸纤维
CN101851808B (zh) * 2009-04-02 2012-11-28 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种抗水解改性聚乳酸纤维及其制备方法
CN110144638A (zh) * 2019-06-06 2019-08-20 东华大学 一种填充用抗水解聚乳酸纤维及其制备方法

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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