CN106120322A - 一种聚乳酸纤维的亲水改性方法 - Google Patents

一种聚乳酸纤维的亲水改性方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚乳酸纤维的亲水改性方法，可以很大程度改善聚乳酸纤维的亲水性，使得其服用性能大幅提高：（1）制备聚乳酸纤维预处理液：按下列重量份数配备溶液：羟丙基甲基纤维素2份；苹果酸5‑8份；海藻糖0.2‑0.5份；水100份；（2）将聚乳酸纤维投入预处理液中恒温50‑55℃处理5‑8min，洗净，常温干燥；（3）制备聚乳酸纤维处理液：按下列重量份数配备溶液：羟丙基甲基纤维素1份；柠檬酸10份；水100份；（4）将聚乳酸纤维投入处理液中恒温50℃处理15‑20min；（5）将处理后的聚乳酸纤维洗净，40℃烘干。

Description

一种聚乳酸纤维的亲水改性方法
技术领域
本发明涉及一种聚乳酸纤维的亲水改性方法，属于纺织领域。
背景技术
聚乳酸的主要特性是：源于自然资源、可完全生物降解性和低环境负载性。然而聚乳酸在物性上与传统材料做比较时却不占优势，特别是热力学性能，聚乳酸的玻璃环转变温度约为左右，耐热性较差，是阻碍其更广泛应用的主要原因。同时聚乳酸的结晶速度慢，结晶度不高，导致聚乳酸制品在加工成型后是一种半结晶状态或非晶态，常温下是一种硬而脆的热塑性材料，抗冲击性能差。从宏观上看，聚乳酸的缺点是铜性差和耐热变形温度低，作为医用材料时还要考虑其降解性能和使用寿命两者之间的平衡。从微观上看，聚乳酸的微观结构也限制了它的应用，聚乳酸中存在大量疏水的酷键，降低了聚乳酸的生物相容性，降解周期难以控制。同时聚乳酸聚合过程产生的分子量分布过宽，这使材料的强度往往不符合要求。其中高分子量的聚乳酸是热塑性聚合物，无色、有光泽、硬度较大，物性与聚苯乙稀相似，而无定形聚乳酸能被大多数有机溶剂溶解，如四氧呋喃、氯化物溶剂、苯、二氧杂环己焼。乳酸单体具有型和型两种立体异构形式，由于每个重复单元均有一个手性中心，大分子或多或少地具有立体规整性，这对其形态、性能有着强烈地影响，溶点、结晶度等均随立体规整性降低而迅速下降。
聚乳酸在不同的成型加工方法下可制备成薄膜、片材、棒材等。其纤维经过热成型、纺丝等二次加工后在纺织、包装、农业、医疗卫生、日常生活用品等领域也日益广泛的被应用。
本发明旨在提供一种聚乳酸纤维的亲水改性方法,其工艺简单易操作，可以很大程度改善聚乳酸纤维的亲水性，使得其服用性能大幅提高。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺点，本发明旨在提供一种聚乳酸纤维的亲水改性方法,其工艺简单易操作，可以很大程度改善聚乳酸纤维的亲水性，使得其服用性能大幅提高。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种聚乳酸纤维的亲水改性方法，其步骤如下：
（1）制备聚乳酸纤维预处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素2份；
苹果酸5-8份；
海藻糖0.2-0.5份；
水100份；
（2）将聚乳酸纤维投入预处理液中恒温50-55℃处理5-8min，洗净，常温干燥；
（3）制备聚乳酸纤维处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素1份；
柠檬酸10份；
水100份；
（4）将聚乳酸纤维投入处理液中恒温50℃处理15-20min；
（5）将处理后的聚乳酸纤维洗净，40℃烘干。
本发明实施例选用市售得到的PLA纤维，其强力为15.2CN，水接触角为83°。
接触角测定方法：将试样粘贴于接触角测试仪的样品台上，使用喷雾器皿向纤维表面喷水，利用显微镜观察纤维表面的水滴形态，采用量高法计算纤维的水接触角。
力学性能测定方法：在规定的降解时间点取出试样，用去离子水冲洗干净，真空干燥至恒重．使用ＬＬＹ０６Ｅ型电子单纤强力测试仪，在恒温条件下，选取隔距长度为１０ｍｍ，拉伸速度为２０ｍｍ／ｍｉｎ，对试样纤维的拉伸断裂强力进行测试。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明工艺简单，易于产业化操作，所用原料安全环保，对环境友好。
（2）本发明的工艺可以很大程度改善聚乳酸纤维的亲水性，使得其服用性能大幅提高，几乎不损伤力学性能。
具体实施方式
实施例1：
一种聚乳酸纤维的亲水改性方法，其步骤如下：
（1）制备聚乳酸纤维预处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素2份；
苹果酸5份；
海藻糖0.5份；
水100份；
（2）将聚乳酸纤维投入预处理液中恒温50℃处理8min，洗净，常温干燥；
（3）制备聚乳酸纤维处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素1份；
柠檬酸10份；
水100份；
（4）将聚乳酸纤维投入处理液中恒温50℃处理15min；
（5）将处理后的聚乳酸纤维洗净，40℃烘干。
结果：处理后的PLA纤维，其强力为15.1CN，水接触角为51.8°。可见，亲水性大幅度提高，而力学性能几乎不变。
实施例2：
一种聚乳酸纤维的亲水改性方法，其步骤如下：
（1）制备聚乳酸纤维预处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素2份；
苹果酸8份；
海藻糖0.2份；
水100份；
（2）将聚乳酸纤维投入预处理液中恒温55℃处理5min，洗净，常温干燥；
（3）制备聚乳酸纤维处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素1份；
柠檬酸10份；
水100份；
（4）将聚乳酸纤维投入处理液中恒温50℃处理20min；
（5）将处理后的聚乳酸纤维洗净，40℃烘干。
结果：处理后的PLA纤维，其强力为15.0CN，水接触角为62.3°。可见，亲水性大幅度提高，而力学性能几乎不变。
实施例3：
一种聚乳酸纤维的亲水改性方法，其步骤如下：
（1）制备聚乳酸纤维预处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素2份；
苹果酸6份；
海藻糖0.4份；
水100份；
（2）将聚乳酸纤维投入预处理液中恒温51℃处理7min，洗净，常温干燥；
（3）制备聚乳酸纤维处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素1份；
柠檬酸10份；
水100份；
（4）将聚乳酸纤维投入处理液中恒温50℃处理16min；
（5）将处理后的聚乳酸纤维洗净，40℃烘干。
结果：处理后的PLA纤维，其强力为15.1CN，水接触角为53.7°。可见，亲水性大幅度提高，而力学性能几乎不变。
实施例4：
一种聚乳酸纤维的亲水改性方法，其步骤如下：
（1）制备聚乳酸纤维预处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素2份；
苹果酸7份；
海藻糖0.3份；
水100份；
（2）将聚乳酸纤维投入预处理液中恒温54℃处理6min，洗净，常温干燥；
（3）制备聚乳酸纤维处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素1份；
柠檬酸10份；
水100份；
（4）将聚乳酸纤维投入处理液中恒温50℃处理19min；
（5）将处理后的聚乳酸纤维洗净，40℃烘干。
结果：处理后的PLA纤维，其强力为15.0CN，水接触角为60.4°。可见，亲水性大幅度提高，而力学性能几乎不变。
实施例5：
一种聚乳酸纤维的亲水改性方法，其步骤如下：
（1）制备聚乳酸纤维预处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素2份；
苹果酸5份；
海藻糖0.5份；
水100份；
（2）将聚乳酸纤维投入预处理液中恒温52℃处理5min，洗净，常温干燥；
（3）制备聚乳酸纤维处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素1份；
柠檬酸10份；
水100份；
（4）将聚乳酸纤维投入处理液中恒温50℃处理17min；
（5）将处理后的聚乳酸纤维洗净，40℃烘干。
结果：处理后的PLA纤维，其强力为15.1CN，水接触角为58.6°。可见，亲水性大幅度提高，而力学性能几乎不变。
由此可见，本发明工艺简单，易于产业化操作，所用原料安全环保，对环境友好。本发明的工艺可以很大程度改善聚乳酸纤维的亲水性，使得其服用性能大幅提高，几乎不损伤力学性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种聚乳酸纤维的亲水改性方法，其步骤如下：
（1）制备聚乳酸纤维预处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素2份；
苹果酸5-8份；
海藻糖0.2-0.5份；
水100份；
（2）将聚乳酸纤维投入预处理液中恒温50-55℃处理5-8min，洗净，常温干燥；
（3）制备聚乳酸纤维处理液：
按下列重量份数配备溶液：
羟丙基甲基纤维素1份；
柠檬酸10份；
水100份；
（4）将聚乳酸纤维投入处理液中恒温50℃处理15-20min；
（5）将处理后的聚乳酸纤维洗净，40℃烘干。
2.权利要求1所述改性方法制得的改性聚乳酸纤维。
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