CN110607059A - 光致变色聚乳酸纤维母粒及其制备方法 - Google Patents

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刘向向
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Abstract

本发明提供一种光致变色聚乳酸纤维母粒，按重量份计由以下组分组成：0‑90份PLA，0‑30份光致变色粉体，0‑20份着色剂，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℃。本发明还提供上述光致变色聚乳酸纤维母粒的制备方法。本发明的母粒适用于聚乳酸纤维的生产，且具有光致变色特性，且具有光致变色特性，可解决现有光致变色面料涂层牢度差，透气性差，手感硬的问题；同时也解决了现有光致变色面料制造过程中带来的环境污染问题。

Description

光致变色聚乳酸纤维母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光致变色聚乳酸纤维母粒及其制备方法。
背景技术
聚乳酸(PLA) 纤维是以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料，经发酵生成乳酸后，再经缩聚和熔融纺丝制成。聚乳酸纤维是一种原料可种植、易种植，废弃物在自然界中可自然降解的合成纤维。它在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，燃烧时，不会散发毒气，不会造成污染，是一种可持续发展的生态纤维。其织物面料手感、悬垂性好,抗紫外线,具有较低的可燃性和优良的加工性能,适用于各种时装、休闲装、体育用品和卫生用品等，具有广阔的应用前景。
现在得到聚乳酸有色纤维的途径两有条：一条是传统的印染方式，另一条是近二十年发展很快的色母粒原液着色方式。其中印染方式由于会产生大量的有色废水，而且能源消耗大，正在一步步被母粒原液着色方式取代。
随着人们对纺织品的需求由实用性逐渐转变为多样性和功能性，特别是人们对纺织品求异心理的日益增强，变色纺织品的出现正好迎合了消费者的消费心理，应用前景广泛。光致变色纤维是一种新型功能纤维，其以独特的视觉效果，可应用在安全防伪、服装面料和广告等领域。但是，现有的光致变色面料大多是采用涂层的方法获得，但该种面料涂层牢度差，透气性差，手感硬，影响使用，同时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聚乳酸纤维母粒及其制备方法，该母粒适用于聚乳酸纤维的生产，且具有光致变色特性，可解决现有光致变色面料涂层牢度差，透气性差，手感硬的问题；同时也解决了现有光致变色面料制造过程中带来的环境污染问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种光致变色聚乳酸纤维母粒，按重量份计由以下组分组成：
0-90份PLA，
0-30份光致变色粉体，
0-20份着色剂，
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℃。
优选的，所述PLA的熔点160-180℃。
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，所述着色剂为有机颜料、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。
本发明还提供上述光致变色聚乳酸纤维母的制备方法，包括如下步骤：
1）按重量份取如下原料：
0-90份PLA，
0-30份光致变色粉体，
0-20份着色剂，
0.5-1.5份抗氧剂，
0.5-1.5份分散助剂；
2）将上述原料中的PLA切片，并在液氮冷冻下研磨成粉状，然后进行干燥，干燥温度为95-105℃，真空度≤-0.08MPa，干燥时间为6-12小时，之后与原料中的其他组分一同投入混料机中，充分搅拌混匀；再投入双螺杆挤出机中挤出造粒；混匀的物料在双螺杆中充分塑化后经双螺杆中的分散元件剪切分散均匀，经圆孔口模挤出、水槽冷却、拉条牵引到切粒机切成长3mm±1mm，直径2.5mm±1.5mm的圆柱型颗粒；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145℃-200℃。
优选的，在步骤2)中，混料前先将抗氧剂、分散助剂与光致变色粉体进行预混，并在温度为50-90℃下加热，使光致变色粉体上形成一层保护膜。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种光致变色聚乳酸纤维母粒及其制备方法，该母粒适用于聚乳酸纤维的生产，且具有光致变色特性，可解决现有光致变色面料涂层牢度差，透气性差，手感硬的问题；同时也解决了现有光致变色面料制造过程中带来的环境污染问题。
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：
本发明提供了一种光致变色聚乳酸纤维母粒，按重量份计由以下组分组成：
77份PLA，
20份光致变色粉体，
2份着色剂，
0.5份抗氧剂，
0.5份分散助剂，
其中，所述PLA的分子量为30000-40000，熔点为150-190℃，玻璃化转变温度为55-60℃；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，且光致变色粉体粒径为0.5-5.0um；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；所述着色剂为具有较好透明性的有机颜料酞青蓝15：3。
本发明还提供上述光致变色聚乳酸纤维母的制备方法，包括如下步骤：
1）按重量份取如下原料：
77份PLA，
20份光致变色粉体，
2份有机颜料酞青蓝15：3，
0.5份抗氧剂，
0.5份分散助剂；
2）将上述原料中的PLA切片，并在液氮冷冻下研磨成粉状，然后进行干燥，干燥温度为95-105℃，真空度≤-0.08MPa，干燥时间为6-12小时，再将抗氧剂、分散助剂与光致变色粉体进行预混，并在温度为50-90℃下加热，使光致变色粉体上形成一层保护膜，之后与有机颜料酞青蓝15：3以及干燥后的PLA粉末一同投入混料机中，充分搅拌混匀；再投入双螺杆挤出机中挤出造粒；混匀的物料在双螺杆中充分塑化后经双螺杆中的分散元件剪切分散均匀，经圆孔口模挤出、水槽冷却、拉条牵引到切粒机切成长3mm±1mm，直径2.5mm±1.5mm的圆柱型颗粒；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145℃-200℃。
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 (7)

1.一种光致变色聚乳酸纤维母粒，其特征在于，按重量份计由以下组分组成：
0-90份PLA，
0-30份光致变色粉体，
0-20份着色剂，
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.根据权利要求1所述的光致变色聚乳酸纤维母粒，其特征在于，所述PLA的熔点160-180℃。
3.根据权利要求2所述的光致变色聚乳酸纤维母粒，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。
4.根据权利要求3所述的光致变色聚乳酸纤维母粒，其特征在于，所述着色剂为有机颜料、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所述的光致变色聚乳酸纤维母粒，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。
6.权利要求1至5中任一项所述光致变色聚乳酸纤维母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）按重量份取如下原料：
0-90份PLA，
0-30份光致变色粉体，
0-20份着色剂，
0.5-1.5份抗氧剂，
0.5-1.5份分散助剂；
将上述原料中的PLA切片，并在液氮冷冻下研磨成粉状，然后进行干燥，干燥温度为95-105℃，真空度≤-0.08MPa，干燥时间为6-12小时，之后与原料中的其他组分一同投入混料机中，充分搅拌混匀；再投入双螺杆挤出机中挤出造粒；混匀的物料在双螺杆中充分塑化后经双螺杆中的分散元件剪切分散均匀，经圆孔口模挤出、水槽冷却、拉条牵引到切粒机切成长3mm±1mm，直径2.5mm±1.5mm的圆柱型颗粒；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145℃-200℃。
7.根据权利要求6所述的光致变色聚乳酸纤维母粒的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，混料前先将抗氧剂、分散助剂与光致变色粉体进行预混，并在温度为50-90℃下加热，使光致变色粉体上形成一层保护膜。
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