CN110527264A - 光致变色pla纤维母粒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光致变色PLA纤维母粒的制备方法,包括如下步骤:1)按重量份取如下原料:10‑90份PLA,0‑20份着色剂,0‑30份光致变色粉体,2‑11份抗静电剂,0.5‑1.5份抗氧剂,0.5‑1.5份分散助剂;2)将PLA切片,并投入液氮冷冻研磨机中进行粉碎;3)将PLA粉体置于真空干燥设备中进行干燥;4)将抗氧剂、分散助剂与光致变色粉体进行预混,并适当加温,使光致变色粉体上形成一层保护膜,之后与干燥后的PLA粉体以及原料中的其他组分一同投入高混机中充分搅拌混合均匀;5)将混合料投入双螺杆挤出机中,经圆孔口模挤出、水槽冷却、拉条牵引到切粒机切成圆柱型颗粒。本发明制备的母粒适用于光致变色PLA纤维的生产,可解决现有光致变色PLA纤维持久性差的问题。

Description

光致变色PLA纤维母粒的制备方法
技术领域
本发明涉及一种光致变色PLA纤维母粒的制备方法。
背景技术
PLA纤维是以淀粉制得之乳酸为原料,属于完成自然循环型,具有生物降解性的纤维。光致变色纤维是一种随着暴露于光的波长不同而颜色发生可逆变化的新型功能性纤维。此纤维具有应用价值高、无毒无害、使用寿命长等优点,可广泛应用于国防、军事、国民经济等各领域,如防伪商标、纸钞、身份证件、变色窗、光传感器、迷彩服 ( 伪装服 )、军用帐篷和武器伪装覆盖物。这种纤维在阳光(或特定波长)的照射下,可以变换成特定的颜色。
目前,市场上具有的光致变色PLA纤维大多是采用涂层的方法获得,通过该种方式获得的光致变色PLA纤维在使用过程中涂层容易脱落,变色效果不能持久,并且在制造过程中会带来一定的环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光致变色PLA纤维母粒的制备方法,制备的母粒适用于光致变色PLA纤维的生产,可解决现有采用涂层方式制成光致变色PLA纤维带来的持久性差以及环境污染的问题。
为实现上述目的,本发明的技术方案是设计一种光致变色PLA纤维母粒的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)取料:按重量份取如下原料:
10-90份PLA,
0-20份着色剂,
0-30份光致变色粉体,
2-11份抗静电剂,
0.5-1.5份抗氧剂,
0.5-1.5份分散助剂,
其中,所述PLA的分子量为10000-50000,熔点为150-190℃,玻璃化转变温度为55-60℃;
2)粉碎:将原料中的PLA切片,并投入液氮冷冻研磨机中进行粉碎,得到20目的PLA粉体;
3)干燥:将步骤2)得到的PLA粉体置于真空干燥设备中进行干燥,干燥温度为95-105℃,真空度≤-0.08MPa,干燥时间为6-12小时;
4)混合:将原料中的抗氧剂、分散助剂与光致变色粉体进行预混,并适当加温,使光致变色粉体上形成一层保护膜,之后与干燥后的PLA粉体以及原料中的其他组分一同投入高混机中充分搅拌混合均匀,得到混合料;
5)挤出造粒:将步骤4)得到的混合料投入双螺杆挤出机中,经圆孔口模挤出、水槽冷却、拉条牵引到切粒机切成圆柱型颗粒;所述双螺杆挤出机配有抽真空装置,所述双螺杆挤出机的长径比不小于40:1,挤出时的工艺温度为165-240℃。
优选的,所述光致变色粉体为螺吡喃类、二芳基乙烯类、俘精酸醉类、变色微胶囊中的一种或几种。
优选的,所述抗静电剂为阳离子抗静电剂、阴离子抗静电剂、非离子型抗静电剂中的一种。
优选的,所述着色剂为蒽醌染料、杂环类溶剂染料、亚甲基类溶剂染料中的一种或几种。
优选的,所述分散助剂为乙撑双硬脂酸酰胺、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、硅酮类助剂中的一种或几种。
优选的,按重量份取如下原料:
60份PLA,
15份着色剂,
18份光致变色粉体,
5份抗静电剂,
0.8份抗氧剂,
1.2份分散助剂。
本发明的优点和有益效果在于:提供一种光致变色PLA纤维母粒的制备方法,制备的母粒适用于光致变色PLA纤维的生产,可解决现有采用涂层方式制成光致变色PLA纤维带来的持久性差、舒适感差、透气性差以及环境污染的问题。
本发明还具有如下特点:
1、本发明通过大量实验确定原料中各组分的优选含量,制得的母粒交于化纤厂,用现有纺丝设备,按照相应添加比例可纺制不同规格的光致变色PLA纤维;并且,纺丝过程中飘丝、断头现象得到改善,有效延长了纺丝组件的使用周期。
2、本发明通过添加抗静电剂,使制备的母粒具有抗静电功能,且抗静电效果稳定持久,从而增加了母粒的功能性。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是:
一种光致变色PLA纤维母粒的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)取料:按重量份取如下原料:
60份PLA,
15份着色剂,
18份光致变色粉体,
5份抗静电剂,
0.8份抗氧剂,
1.2份分散助剂,
其中,所述PLA的分子量为10000-50000,熔点为150-190℃,玻璃化转变温度为55-60℃;
2)粉碎:将原料中的PLA切片,并投入液氮冷冻研磨机中进行粉碎,得到20目的PLA粉体;
3)干燥:将步骤2)得到的PLA粉体置于真空干燥设备中进行干燥,干燥温度为95-105℃,真空度≤-0.08MPa,干燥时间为6-12小时;
4)混合:将原料中的抗氧剂、分散助剂与光致变色粉体进行预混,并适当加温,使光致变色粉体上形成一层保护膜,之后与干燥后的PLA粉体以及原料中的其他组分一同投入高混机中充分搅拌混合均匀,得到混合料;
5)挤出造粒:将步骤4)得到的混合料投入双螺杆挤出机中,经圆孔口模挤出、水槽冷却、拉条牵引到切粒机切成圆柱型颗粒;所述双螺杆挤出机配有抽真空装置,所述双螺杆挤出机的长径比不小于40:1,挤出时的工艺温度为165-240℃。
上述光致变色粉体为螺吡喃类、二芳基乙烯类、俘精酸醉类、变色微胶囊中的一种或几种。
上述抗静电剂为阳离子抗静电剂(如烷基季铵、磷或磷盐)、阴离子抗静电剂(如烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的碱金属盐)、非离子型抗静电剂(如乙氧基化烷基胺)中的一种。
上述着色剂为蒽醌染料、杂环类溶剂染料、亚甲基类溶剂染料中的一种或几种。
上述分散助剂为乙撑双硬脂酸酰胺、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、硅酮类助剂中的一种或几种。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种光致变色PLA纤维母粒的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)取料:按重量份取如下原料:
10-90份PLA,
0-20份着色剂,
0-30份光致变色粉体,
2-11份抗静电剂,
0.5-1.5份抗氧剂,
0.5-1.5份分散助剂,
其中,所述PLA的分子量为10000-50000,熔点为150-190℃,玻璃化转变温度为55-60℃;
2)粉碎:将原料中的PLA切片,并投入液氮冷冻研磨机中进行粉碎,得到20目的PLA粉体;
3)干燥:将步骤2)得到的PLA粉体置于真空干燥设备中进行干燥,干燥温度为95-105℃,真空度≤-0.08MPa,干燥时间为6-12小时;
4)混合:将原料中的抗氧剂、分散助剂与光致变色粉体进行预混,并适当加温,使光致变色粉体上形成一层保护膜,之后与干燥后的PLA粉体以及原料中的其他组分一同投入高混机中充分搅拌混合均匀,得到混合料;
5)挤出造粒:将步骤4)得到的混合料投入双螺杆挤出机中,经圆孔口模挤出、水槽冷却、拉条牵引到切粒机切成圆柱型颗粒;所述双螺杆挤出机配有抽真空装置,所述双螺杆挤出机的长径比不小于40:1,挤出时的工艺温度为165-240℃。
2.根据权利要求1所述的光致变色PLA纤维母粒的制备方法,其特征在于,所述光致变色粉体为螺吡喃类、二芳基乙烯类、俘精酸醉类、变色微胶囊中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的光致变色PLA纤维母粒的制备方法,其特征在于,所述抗静电剂为阳离子抗静电剂、阴离子抗静电剂、非离子型抗静电剂中的一种。
4.根据权利要求3所述的光致变色PLA纤维母粒的制备方法,其特征在于,所述着色剂为蒽醌染料、杂环类溶剂染料、亚甲基类溶剂染料中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的光致变色PLA纤维母粒的制备方法,其特征在于,所述分散助剂为乙撑双硬脂酸酰胺、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、硅酮类助剂中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的光致变色PLA纤维母粒的制备方法,其特征在于,按重量份取如下原料:
60份PLA,
15份着色剂,
18份光致变色粉体,
5份抗静电剂,
0.8份抗氧剂,
1.2份分散助剂。
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