CN111218730B - 一种耐高温聚乳酸纤维及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温聚乳酸纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐高温聚乳酸纤维及其制备方法，所述耐高温聚乳酸纤维由包含聚L‑乳酸、聚D‑乳酸和助剂的原料制备得到，所述助剂包括抗氧剂、扩链剂和增塑剂。本发明通过将聚L‑乳酸和聚D‑乳酸进行立构复合，经熔融纺丝制备得到了耐高温性能优越的聚乳酸纤维，其熔点显著提高，热收缩率和沸水收缩率显著降低，经纺纱、织造制得的织物尺寸稳定性好，同时，纱线与织物在染色时对温度的敏感性大大降低，降低了染色难度。本发明提供的耐高温聚乳酸纤维的制备方法，工艺流程简单，操作方便，适于广泛推广应用。

Description

一种耐高温聚乳酸纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚乳酸纤维制备技术领域，具体地涉及一种耐高温聚乳酸纤维及其制备方法。
背景技术
聚乳酸(PLA)是以农业作物(玉米、马铃薯、甘薯等)为原料，通过生物发酵技术得到的乳酸产物经过特殊的聚合反应合成的高分子材料，其原料来源广泛，且可再生，突破了传统塑料、化纤对于石油资源的依赖。聚乳酸材料具有环保、无毒、亲肤、阻燃、防过敏、不回潮和抑菌抗螨等天然的优良特性。聚乳酸材料可完全生物降解，最终分解为二氧化碳和水，由此，可解决当前因石油基材料的大量使用所带来的严重的生态和环境问题，是最具有发展前景的绿色材料之一。
然而，聚乳酸材料在具有以上的天然特性的同时，也存在熔点低、耐高温性能差的缺点，限制了其在纤维、薄膜和塑料等方面的应用。这些缺点使得聚乳酸纤维、纱线与织物不能使用常规染色技术进行染色，且织物的熨烫性能差，只能在低温条件下进行熨烫，使用中温或高温熨烫时，织物表面易出现熔粘、收缩、破裂等现象，且织物的质感也会变硬；由于熔点低，对温度非常敏感，聚乳酸产品加工困难，其薄膜产品不能用于盛装、覆盖、包装高温物品；在塑料制品中，用作包装容器时，不能用于餐盒、汤碗、茶杯等需要在高温条件下使用的容器，也不适于用在微波炉中加热的容器；而在工程塑料方面更是由于其耐温性差限制了其在汽车内饰件、家用电器外壳与零配件、电子电器等方面的应用。因此，亟需开发耐高温的聚乳酸材料，提升聚乳酸材料的综合性能，拓展其应用范围。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是在于提供一种耐高温聚乳酸纤维。
本发明的另一目的在于提供所述耐高温聚乳酸纤维的制备方法。
聚乳酸的制备是以乳酸为原料，乳酸分子有两种光学异构体，即(L-)异构体(左旋的)和(D+)异构体(右旋的)。不同旋光异构体的乳酸经聚合反应可分别制成聚L-乳酸(PLLA)和聚D-乳酸(PDLA)。通过发酵法生产的乳酸主要是L型的，由此合成的聚乳酸即为PLLA，但是PLLA制备的聚乳酸纤维存在耐高温性能差的问题，发明人在尝试提升聚乳酸纤维耐高温性能的研究过程中发现，将聚L-乳酸(PLLA)和聚D-乳酸(PDLA)两种光学异构体进行共混熔融造粒获得立构复合的聚乳酸切片，然后将该切片进行熔融纺丝可以提高聚乳酸纤维的熔点，但是这种方法对于聚乳酸纤维的耐温性能提升效果较为有限，而通过在共混熔融造粒体系中同时加入抗氧化剂、扩链剂和增塑剂，可以使得聚L-乳酸(PLLA)和聚D-乳酸(PDLA)的立构复合更为充分，得到的立构复合的聚乳酸晶体的结构更为致密，最终使得制备的聚乳酸纤维的耐高温性能大幅度提升。其中，抗氧化剂作为高效热稳定剂，能保护聚乳酸材料不发生氧化热降解；扩链剂能有效的进行线性分子扩链，在聚乳酸加工过程中重新链接断链的分子链，恢复聚乳酸的分子量和粘度；增塑剂具有较好的相容性，增加聚乳酸材料的塑性。
本发明提供一种耐高温聚乳酸纤维，由包含聚L-乳酸、聚D-乳酸和助剂的原料制备得到，所述助剂包括抗氧剂、扩链剂和增塑剂。
优选地，所述助剂由抗氧剂、扩链剂和增塑剂组成。
在本发明中，抗氧化剂、扩链剂和增塑剂可以为现有技术中常用的抗氧化剂、扩链剂和增塑剂。
本发明所述的扩链剂也可作为相容剂使用，其作用原理并不由于具体助剂名称的改变为发生变化。
为使得抗氧剂、扩链剂和增塑剂更好地在聚L-乳酸和聚D-乳酸的立构复合过程中发挥作用，本发明中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或多种；
所述扩链剂为ADR4300、ADR4368、ADR4380中的一种或多种；
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯(TBC)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)、环氧大豆油(ESO)中的一种或多种。
进一步地，发明人发现，抗氧剂和扩链剂以特定的用量比例使用，可以使两者在立构复合过程中发挥协同作用，具体地，所述抗氧化剂和扩链剂的重量比为2：1～1：4。
更进一步地，为使得制备得到的聚L-乳酸(PLLA)和聚D-乳酸(PDLA)的立构复合晶体更加致密，所述抗氧剂、扩链剂和增塑剂的重量比为(0.1～0.5)：(0.1～0.5)：(1～5)。
本发明中，作为一种实施方式，所述抗氧化剂为抗氧剂1076、所述扩链剂为扩链剂ADR4368，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯，所述抗氧剂、扩链剂和增塑剂的重量比为(0.1～0.3)：(0.2～0.4)：(1～3)。
本发明中，作为另一种实施方式，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、所述扩链剂为扩链剂ADR4368，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯，所述抗氧剂、扩链剂和增塑剂的重量比为(0.1～0.2)：(0.2～0.4)：(1～3)。
本发明中，作为另一种实施方式，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、所述扩链剂为扩链剂ADR4380，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯，所述抗氧剂、扩链剂和增塑剂的重量比为(0.1～0.2)：(0.3～0.6)：(2～3)。
本发明中，为获得性能优越的聚乳酸材料，所述聚L-乳酸和聚D-乳酸的重量比为1：1.5～99：1。
具体地，所述的原料包括如下组分：
Figure BDA0001879785210000031
Figure BDA0001879785210000041
其中，所述聚L-乳酸和聚D-乳酸的总量为100份。
优选地，所述原料包括如下组分：
Figure BDA0001879785210000042
所述抗氧剂、扩链剂和增塑剂可以选择如下任意一种组合：
(1)抗氧剂为抗氧剂1076、扩链剂为扩链剂ADR4368、增塑剂为柠檬酸三丁酯；
(2)抗氧剂为抗氧剂1010、扩链剂为扩链剂ADR4368、增塑剂为柠檬酸三丁酯；
(2)抗氧剂为抗氧剂1010、扩链剂为扩链剂ADR4380、增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯；
其中，所述聚L-乳酸和聚D-乳酸的总量为100份。
优选地，所述原料包括如下组分：
Figure BDA0001879785210000043
其中，所述聚L-乳酸和聚D-乳酸的总量为100份。
更优选地，所述原料包括如下组分：
Figure BDA0001879785210000044
Figure BDA0001879785210000051
其中，所述聚L-乳酸和聚D-乳酸的总量为100份。
作为本发明的一种优选实施方式，所述原料包括如下组分：
Figure BDA0001879785210000052
在本发明中，根据对聚乳酸纤维性能的不同要求，聚L-乳酸和聚D-乳酸的分子量可以在本领域允许的聚乳酸的分子量范围内选择。
作为本发明的一种实施方式，所述聚L-乳酸和聚D-乳酸的重均分子量为100000～300000。
本发明的另一个目的是提供所述耐高温聚乳酸纤维的制备方法，包括将所述的原料进行共混熔融。
本发明中，作为一种实施方式，可以将聚L-乳酸和聚D-乳酸先进行共混熔融造粒制备立构复合的聚乳酸切片，再进行熔融纺丝。
具体地，所述共混熔融包括如下步骤：
(1)将聚L-乳酸、聚D-乳酸、抗氧剂和扩链剂混合后干燥；
(2)加入增塑剂后进行熔融造粒，制得立构复合的聚乳酸切片；
在进行共混熔融造粒时，原料在含水量较高和高温条件下会发生降解，从而造成分子质量下降。另外，切片中的水分在纺丝时会形成气泡，气泡夹杂在熔体细流中，极易产生纺丝飘丝、毛丝、断丝，而且含水量高的聚乳酸切片进入螺杆挤压后极易造成环结阻料，因此，必须在熔融纺丝之前对切片进行干燥，以严格控制切片的含水量。
另外，螺杆的温度控制适宜可以使得溶体具有较高的流动性，进而使得高弹形变的松弛时间缩短，有利于减少熔体膨化效应，防止熔体破裂。螺杆温度低，熔体流动性低，可纺性差；温度过高易使熔体降解严重，无法保证正常纺丝。
本发明中，为使得聚L-乳酸和聚D-乳酸在助剂的作用下，更加高效地制备立构复合体，优选地，上述步骤(1)中所述干燥的原料的含水量≤100ppm；所述熔融造粒的螺杆温度为210℃～230℃，转速为300r/min～400r/min。
进一步地，本发明所述的耐高温聚乳酸纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)共混熔融造粒：将聚L-乳酸、聚D-乳酸、抗氧剂和增塑剂混合后干燥，控制水分≤100ppm；加入增塑剂后进行熔融造粒，制得立构复合的聚乳酸切片；
(2)切片干燥：将所述立构复合的聚乳酸切片干燥至含水量≤30ppm；
(3)熔融纺丝：将干燥的聚乳酸切片加热熔融后进行熔融纺丝制备初生纤维；
(4)牵伸：将初生纤维经集束后，对初生纤维进行牵伸；
(5)热定型与卷曲：将牵伸后的初生纤维进行热定型后卷曲成型，卷曲后的丝束经烘干、切断、打包后得到聚乳酸纤维。
本发明中，螺杆的温度控制适宜，溶体流动性好，可使高弹形变松弛时间缩短，有利于减少熔体膨化效应，防止熔体破裂，纺丝温度不宜过高，否则易使熔体降解严重，无法保证纺丝正常。具体地，本发明所述的加热熔融的螺杆温度为240℃～255℃。
初生纤维的牵伸中较好的牵伸温度应高于纤维的玻璃化转变温度，以促进分子链段运动，降低拉伸应力，有利于拉伸顺利进行。本发明中，所述牵伸的温度为75℃～85℃，牵伸倍数为3～5倍。
本发明中所述热定型的温度为90℃～150℃。
作为本发明的优选实施方式，所述耐高温聚乳酸纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)共混熔融造粒：将聚L-乳酸、聚D-乳酸、抗氧剂和增塑剂充分混合，70℃～90℃干燥10h～12h，控制含水量≤100ppm；
加入增塑剂经充分混合后熔融造粒，螺杆温度为210℃～230℃，转速为320r/min-380r/min，制得立构复合的聚乳酸切片；
(2)切片干燥：将步骤(1)制得的立构复合的聚乳酸切片在95℃～115℃干燥10h～12h，干燥后的切片含水量≤30ppm；
(3)熔融纺丝：将干燥的聚乳酸切片在螺杆温度为240℃～255℃的条件下加热熔融；通过喷丝组件对熔体进行过滤、喷丝，并经环吹风冷却成型，上油机上油集束，再经牵引机、喂入机卷绕送入盛丝桶制备得到初生纤维；
(4)牵伸：将初生纤维经集束后，分别经导丝机、浸油槽、第一牵伸机、油浴牵伸槽、第二牵伸机、蒸汽水浴箱、第三牵伸机对初生纤维进行牵伸，以取向结晶，提高物理机械性能。牵伸时，温度为75℃～85℃，牵伸倍数为3～5倍；
(5)热定型与卷曲：将牵伸后的初生纤维进行热定型后卷曲成型，卷曲后的丝束经烘干、切断、打包后获得耐高温聚乳酸纤维，所述热定型温度为90℃～150℃。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过将聚乳酸的两种光学异构体聚L-乳酸和聚D-乳酸进行共混熔融造粒制备立构复合的聚乳酸切片，将立构复合的聚乳酸切片经熔融纺丝制备得到了耐高温性能优越的聚乳酸纤维。
(2)通过在聚L-乳酸和聚D-乳酸进行共混熔融造粒制备立构复合的聚乳酸切片的过程中，添加抗氧化剂、扩链剂和增塑剂，得到的立构复合的聚乳酸切片制备的聚乳酸纤维的耐高温性能进一步提升，其熔点较未加入助剂制备的立构复合聚乳酸纤维提高了27～35℃；较PLLA纤维提高了40℃～50℃。
(3)本发明制备的耐高温聚乳酸纤维与常规聚乳酸纤维相比，热收缩率、沸水收缩率低(与PLLA纤维相比，热收缩率降低了67～83％；沸水收缩率降低了71～83％)，经纺纱、织造制得的织物尺寸稳定性好。
(4)本发明制备的耐高温聚乳酸纤维与常规聚乳酸纤维相比，纱线与织物在染色时对温度的敏感性大大降低，降低了染色难度。
(5)本发明的耐高温聚乳酸纤维的制备方法，工艺流程简单，操作方便，适于广泛推广应用。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。其中，重均分子量为100000～300000的聚L-乳酸购自NatureWorks公司；重均分子量为100000～300000的聚D-乳酸购自上海百舜生物科技有限公司；抗氧化剂和扩链剂均购自BASF公司；增塑剂购自江苏雷蒙化工科技有限公司。
实施例1耐高温聚乳酸纤维的制备(1)
本实施例提供一种耐高温聚乳酸纤维，所述耐高温聚乳酸纤维由包含如下组分的原料制备得到：
(1)聚L-乳酸：60份；
(2)聚D-乳酸：40份；
(3)抗氧剂1076：0.1份；
(4)扩链剂ADR4368(相容剂)：0.2份；
(5)柠檬酸三丁酯：1份。
本实施例还提供上述耐高温聚乳酸纤维的制备方法，具体包括如下步骤：
1、共混造粒：按照重量份精确计量各原料组分，然后将组分(1)-(4)充分混合送入真空转鼓干燥机中70℃干燥12h，检测物料水分为94ppm；然后加入组分(5)经充分混合后送入双螺杆挤出机熔融造粒，制得聚L-乳酸与聚D-乳酸共混切片。螺杆温度为215℃，转速为365r/min。
2、切片干燥：将制得的聚L-乳酸与聚D-乳酸共混切片送入真空转鼓干燥机中干燥。温度为95℃，干燥时间为12h，干燥后的切片含水量为27ppm。
3、熔融纺丝：将干燥后的原料输送到螺杆挤出机中加热熔融，加热熔融时，螺杆温度为249℃；通过喷丝组件对熔体进行过滤、喷丝，并经环吹风冷却成型，上油机上油集束，再经牵引机、喂入机卷绕送入盛丝桶形成初生纤维。
4、牵伸与热定型：将初生纤维经集束后，分别经导丝机、浸油槽、第一牵伸机、油浴牵伸槽、第二牵伸机、蒸汽水浴箱、第三牵伸机对初生纤维进行牵伸，以取向结晶，提高物理机械性能。牵伸时，温度为83℃，牵伸倍数为4倍。
5、热定型与卷曲：将牵伸后的初生纤维通过紧张热定型机进行热定型，之后送入卷曲机对丝片进行卷曲成型，卷曲后的丝束经烘干、切断、打包后获得耐高温聚乳酸纤维。紧张热定型时，热定型温度为120℃。
实施例2耐高温聚乳酸纤维的制备(2)
本实施例提供一种耐高温聚乳酸纤维，所述耐高温聚乳酸纤维由包含如下组分的原料制备得到：
(1)聚L-乳酸：65份；
(2)聚D-乳酸：35份；
(3)抗氧剂1010：0.2份；
(4)扩链剂ADR4368(相容剂)：0.3份；
(5)柠檬酸三丁酯：2份。
本实施例还提供上述耐高温聚乳酸纤维的制备方法，具体包括如下步骤：
1、共混造粒：按照重量份精确计量各原料组分，然后将组分(1)-(4)充分混合送入真空转鼓干燥机中80℃干燥11h，检测物料水分为93ppm；然后加入组分(5)经充分混合后送入双螺杆挤出机熔融造粒，制得聚L-乳酸与聚D-乳酸共混切片。螺杆温度为225℃，转速为350r/min。
2、切片干燥：将制得的聚L-乳酸与聚D-乳酸共混切片送入真空转鼓干燥机中干燥。温度为105℃，干燥时间为10.5h，干燥后的切片含水量为25ppm。
3、熔融纺丝：将干燥后的原料输送到螺杆挤出机中加热熔融，并通过喷丝组件对熔体进行过滤、喷丝，并经环吹风冷却成型，上油机上油集束，再经牵引机、喂入机卷绕送入盛丝桶形成初生纤维。加热熔融时，螺杆温度为253℃。
4、牵伸与热定型：将初生纤维经集束后，分别经导丝机、浸油槽、第一牵伸机、油浴牵伸槽、第二牵伸机、蒸汽水浴箱、第三牵伸机对初生纤维进行牵伸，以取向结晶，提高物理机械性能。牵伸时，温度为80℃，牵伸倍数为4.3倍。
5、热定型与卷曲：将牵伸后的初生纤维通过紧张热定型机进行热定型，之后送入卷曲机对丝片进行卷曲成型，卷曲后的丝束经烘干、切断、打包后获得耐高温聚乳酸纤维。紧张热定型时，热定型温度为130℃。
实施例3耐高温聚乳酸纤维的制备(3)
本实施例提供一种耐高温聚乳酸纤维，所述耐高温聚乳酸纤维由包含如下组分的原料制备得到：
(1)聚L-乳酸：75份；
(2)聚D-乳酸：25份；
(3)抗氧剂1010：0.2份；
(4)扩链剂ADR4380(相容剂)：0.4份；
(5)乙酰柠檬酸三丁酯：3份。
本实施例还提供上述耐高温聚乳酸纤维的制备方法，具体包括如下步骤：
1、共混造粒：按照重量份精确计量各原料组分，然后将组分(1)-(4)充分混合送入真空转鼓干燥机中90℃干燥10h，检测物料水分为95ppm，然后加入组分(5)经充分混合后送入双螺杆挤出机熔融造粒，制得聚L-乳酸与聚D-乳酸共混切片。螺杆温度为220℃，转速为330r/min。
2、切片干燥：将制得的聚L-乳酸与聚D-乳酸共混切片送入真空转鼓干燥机中干燥。温度为115℃，干燥时间为10h，干燥后的切片含水量为22ppm。
3、熔融纺丝：将干燥后的原料输送到螺杆挤出机中加热熔融，并通过喷丝组件对熔体进行过滤、喷丝，并经环吹风冷却成型，上油机上油集束，再经牵引机、喂入机卷绕送入盛丝桶形成初生纤维。加热熔融时，螺杆温度为245℃。
4、牵伸与热定型：将初生纤维经集束后，分别经导丝机、浸油槽、第一牵伸机、油浴牵伸槽、第二牵伸机、蒸汽水浴箱、第三牵伸机对初生纤维进行牵伸，以取向结晶，提高物理机械性能。牵伸时，温度为80℃，牵伸倍数为4.8倍。
5、热定型与卷曲：将牵伸后的初生纤维通过紧张热定型机进行热定型，之后送入卷曲机对丝片进行卷曲成型，卷曲后的丝束经烘干、切断、打包后获得耐高温聚乳酸纤维。紧张热定型时，热定型温度为140℃。
对比例1聚乳酸纤维的制备(1)
本对比例提供一种聚乳酸纤维，由包括如下步骤的方法制备得到：
1、切片干燥：将100份重量的聚L-乳酸切片送入真空转鼓干燥机中干燥。温度为115℃，干燥时间为10h，干燥后的切片含水量为23ppm。
2、熔融纺丝：将干燥后的原料输送到螺杆挤出机中加热熔融，并通过喷丝组件对熔体进行过滤、喷丝，并经环吹风冷却成型，上油机上油集束，再经牵引机、喂入机卷绕送入盛丝桶形成初生纤维。所述的加热熔融时，螺杆温度为245℃。
3、牵伸与热定型：将初生纤维经集束后，分别经导丝机、浸油槽、第一牵伸机、油浴牵伸槽、第二牵伸机、蒸汽水浴箱、第三牵伸机对初生纤维进行牵伸，以取向结晶，提高物理机械性能。牵伸时，温度为80℃，牵伸倍数为4.8倍。
4、热定型与卷曲：将牵伸后的初生纤维通过紧张热定型机进行热定型，之后送入卷曲机对丝片进行卷曲成型，卷曲后的丝束经烘干、切断、打包后获得聚乳酸纤维。紧张热定型时，热定型温度为140℃。
对比例2聚乳酸纤维的制备(2)
本对比例提供一种聚乳酸纤维，由包括如下步骤的方法制备得到：
1、共混造粒：按照重量份将75份的聚L-乳酸与25份的聚D-乳酸直接混合送入真空转鼓干燥机中90℃干燥10h，检测物料水分为94ppm，然后送入双螺杆挤出机熔融造粒，制得聚L-乳酸与聚D-乳酸共混切片。螺杆温度为220℃，转速为330r/min。
2、切片干燥：将制得的聚L-乳酸与聚D-乳酸共混切片送入真空转鼓干燥机中干燥。温度为115℃，干燥时间为10h，干燥后的切片含水量为23ppm。
3、熔融纺丝：将干燥后的原料输送到螺杆挤出机中加热熔融，并通过喷丝组件对熔体进行过滤、喷丝，并经环吹风冷却成型，上油机上油集束，再经牵引机、喂入机卷绕送入盛丝桶形成初生纤维。所述的加热熔融时，螺杆温度为245℃。
4、牵伸与热定型：将初生纤维经集束后，分别经导丝机、浸油槽、第一牵伸机、油浴牵伸槽、第二牵伸机、蒸汽水浴箱、第三牵伸机对初生纤维进行牵伸，以取向结晶，提高物理机械性能。牵伸时，温度为80℃，牵伸倍数为4.8倍。
5、热定型与卷曲：将牵伸后的初生纤维通过紧张热定型机进行热定型，之后送入卷曲机对丝片进行卷曲成型，卷曲后的丝束经烘干、切断、打包后获得聚乳酸纤维。紧张热定型时，热定型温度为140℃。
实验例 聚乳酸纤维的性能分析
对上述实施例和对比例制备得到的聚乳酸纤维的性能进行分析，其中，熔点测定采用差热扫描量热法(DSC)，纤维的热收缩率的测定采用FZ/T 50004—2011涤纶短纤维干热收缩率测试方法，沸水收缩率的检测采用GB/T 6505—2017化学纤维长丝热收缩率试验方法。结果如表1所示，结果显示，实施例1～3制备得到的耐高温聚乳酸纤维的熔点较对比例1制备的PLLA纤维提高了40℃～50℃；较对比例2中未添加任何助剂制备的立构复合PLA纤维的熔点提高了27～35℃。实施例1～3制备得到的耐高温聚乳酸纤维与对比例1制备的PLLA纤维相比，热收缩率降低了67～83％；沸水收缩率降低了71～83％；与对比例2中未添加任何助剂制备的立构复合PLA纤维相比，热收缩率降低了59～79％；沸水收缩率降低了65～80％。
表1聚乳酸纤维的性能比较
Figure BDA0001879785210000131
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种耐高温聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸纤维的原料包括如下组分：
聚L-乳酸 60~75份；
聚D-乳酸 25~40份；
抗氧剂1010 0.1~0.2份；
扩链剂ADR4380 0.2~0.4份；
增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯 1~3份；
所述聚L-乳酸和聚D-乳酸的总量为 100份；
所述制备方法包括将所述原料进行共混熔融造粒、切片干燥、熔融纺丝、牵伸以及热定型与卷曲；
所述共混熔融造粒包括如下步骤：
（1）将聚L-乳酸、聚D-乳酸、抗氧剂和扩链剂混合后干燥；
（2）加入增塑剂后进行熔融造粒，制得立构复合的聚乳酸切片；
步骤（1）中所述干燥的原料的含水量≤100ppm；
步骤（2）中所述熔融造粒的螺杆温度为210℃~230℃，转速为300r/min~400r/min。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）共混熔融造粒：将聚L-乳酸、聚D-乳酸、抗氧剂和扩链剂混合后干燥，控制水分≤100ppm；加入增塑剂后进行熔融造粒，制得立构复合的聚乳酸切片；所述熔融造粒的螺杆温度为210℃~230℃，转速为300r/min~400r/min；
（2）切片干燥：将所述立构复合的聚乳酸切片干燥至含水量≤30ppm；
（3）熔融纺丝：将干燥的聚乳酸切片加热熔融后进行熔融纺丝制备初生纤维；
（4）牵伸：将初生纤维经集束后，对初生纤维进行牵伸；
（5）热定型与卷曲：将牵伸后的初生纤维进行热定型后卷曲成型，卷曲后的丝束经烘干、切断、打包后得到聚乳酸纤维。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述加热熔融的螺杆温度为240℃~255℃。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述牵伸的温度为75℃~85℃，牵伸倍数为3~5倍。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述热定型的温度为90℃~150℃。
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