CN1490443A - 生物降解纤维及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型生物降解纤维及其制造方法，属纺织领域。这种新型生物降解纤维是将聚酰胺(PA6)与聚乳酸(PLA)按45/55比例充分混合后、进入螺杆压出机进行熔融纺丝制成。这种纤维在酸碱及自然条件下均可降解。是一种新型的绿色环保纤维。
Description
本发明涉及一种“绿色环保”纤维，尤其是新型生物降解纤维及其制造方法，属纺织领域。
由于质量竞争和治理环境污染的投资较大，而合成纤维中的聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等纤维在自然环境中都不能降解，这已成为现代社会的一大隐患和现实威胁。发达国家为了改变这一现状，正在向溶剂法纺丝及可生物降解的新型纤维发展，这一趋势被称为现代工业化生产的“绿色纤维”和21世纪革命性纤维，这种工艺具有流程短、能源消耗低，无废水、废气、环境污染等特点，越来越受到我国和世界其它国家的高度重视和普遍关注。但目前我国尚未发现这种生物降解纤维。
本发明的目的是提供一种具有独特生物降解特性的新型生物降解纤维(PA6/PLA)及其制造方法。这种纤维的降解性能和分解产物具有高度的安全性，该产品克服了纯聚乳酸纤维降解速度快、可纺性差等缺点，既具有聚乳酸纤维丝绒感又具有锦纶弹性的风格，可广泛应用于服装，运动衣、内衣、医疗卫生用品，以及农林、水产、造纸、卫生、土建等领域。尤其是产品与棉毛混纺时，具有丝绒感，特适合于制做T恤、茄克衫、长袜及婚礼服，织物染色性良好，色泽艳丽，与人体具有亲合性，受到消费者的好评。因此具有广阔的市场前景。
本发明的目的是这样实现的，采用高效缩聚催化一步法直接合成聚乳酸(PLA)，与PA6按45/55配比，采用熔融共混纺丝制成。
具体制造方法如下：
1、高效缩聚催化一步法合成聚乳酸(PLA)
本项目在一步法基础上采用高效缩聚催化一步法制备聚乳酸(PLA)，即利用乳酸的羟基(-OH)及羧基(-COOH)的活性，通过采用催化法和合适的温度使分子间加速脱水缩聚而得到聚乳酸，这种方法可将原来的一步法生产周期缩短，得率高，因此，实现了高效缩聚一步法合成聚乳酸。合成聚乳酸的反应式：
技术路线见说明书附图1。
2、聚酰胺(PA6)与聚乳酸(PLA)共混纤维的制备
将制得的聚乳酸(PLA)按一定的比例加入聚酰胺(PA6)中，经充分混合后，进入螺杆压出机进行熔融纺丝，控制适当的纺丝温度，压力和冷却条件，制得初生纤维，再经过拉伸和热定型，最终获得具有生物降解性的PA6/PLA共混纤维。
技术路线见说明书附图2。
下面结合下述实施例对本发明作进一步描述，本发明的范围不受本实施例的限制。
本发明试制新型生物降解纤维(PA6/PLA)：
产品规格：1.67分特 38毫米切长
原 料：聚酰胺、聚乳酸
按下述方法制造：
1、采用高效缩聚催化一步法制备聚乳酸(PLA)乳酸聚合工艺参数：
预聚合：130～140℃ 3小时
熔融聚合：160～190℃ 10～20小时
催化剂：锡系催化剂
减压聚合：400Pa逐步减压至70Pa
2、将制得的聚乳酸按一定比例加入聚酰胺中经充分混合后进入螺杆压出机进行熔融纺丝，控制适当温度、压力和冷却条件后经过拉伸和定型，得新型生物降解纤维。
(PA6/PLA)新型生物降解纤维纺丝工艺参数：
混合时间：3h
混合配比：PA6∶PLA＝45∶55
纺丝温度：250℃
纺丝速度：500～1000m/min
拉伸倍数：5～8倍
切片干燥温度：130～140℃ 8～10小时
侧吹风风速：0.2～0.4m/s
风温：26～28℃ 送风箱湿度：70～80％
经吉林省纤维检验处检验新型生物降解纤维(PA6/PLA)指标见表1
上述各项质量指标均符合Q/GXSJK01-2002《新型生物降解纤维(PA6/PLA)》企业标准。
本发明人将实施所得新型生物降解纤维(PA6/PLA)在某纺织厂进行试纺，在试纺过程中，顺利通过了整理、清花、粗纱、细纱、染色等工序，满足了纺织工艺要求。用新型生物降解纤维(PA6/PLA)纺造试制的服装，试穿效果良好。除具有普遍纤维织物手感柔软，悬垂性好、吸湿性强、透气性好、穿着舒适等优点外，该产品用途非常广泛，可用于服装、医疗、卫生、土建、农材等领域尤其是与棉毛混纺时，具有丝绒感外观，与人体有亲和性，特适合于制作T恤、茄克衫、长袜及婚礼服装，织物染色性良好、色泽艳丽无任何毒副作用，使用安全可靠。
该产品即可纺成长丝，也可纺成短丝。而且生产新型生物降解纤维的主要原料是玉米，我公司地处东北地区，是我国的玉米产地之一，玉米资源丰富，价格便宜，完全可以保障本项目的原材料供给。因此原料资源具有很强的竞争能力。
该产品的问世，对于推动我国纤维行业向高科技领域发展迈出了新的一步，应用范围十分广泛，推广应用后必将产生良好的社会效益和经济效益。
表1：
新型生物降解纤维(PA6/PLA)质量检验报告Q/GXSJK01-2002
| 检 测 项 目 | 规定指标(一等品) | 检验结果 |
| 线密度偏差率 ％ | ±4.0 | -0.90 |
| 干断裂强度 CN/dtex | ≥4.5 | 4.60～6.00 |
| 湿断裂强度 CN/dtex | ≥2.1 | 2.45～2.78 |
| 干断裂伸长率 ％ | ≥25 | 30.00～40.00 |
| 长度偏差率 ％ | ±6.00 | 0.87 |
| 超长纤维 ％ | ≤0.5 | 0.20 |
| 倍长纤维含量 | ≤4.0 | 0 |
| 疵 点 mg/100g | ≤4.0 | 0 |
| 干强变异系数 ％ | ≤18.00 | 12.50 |
| 初始模量 GPa | ≥4.5 | 4.80～5.60 |
| 含油率 | 0.25 | |
| 结论：该产品此次检查结果按照上述检验依据符合一等品 | ||
Claims (2)
1、一种新型生物降解纤维是在聚乳酸(PLA)中加入聚酰胺(PA6)进行共混，经熔融纺丝制成。其特征在于这种纤维在自然环境及酸、碱等条件下可以降解，最终成为H2O和CO2，对环境不产生二次污染，是完全的“绿色纺织材料”。
2、一种新型生物降解纤维(PA6/PLA)的制造方法如下：
(1)高效缩聚催化一步法直接合成聚乳酸
选用锡系列催化剂和130～190℃温度，压力70～400pa，10～20小时经高效缩聚催化一步法直接合成聚乳酸。
(2)制备双组分可生物降解纤维
将高效缩聚催化一步法合成的聚乳酸(PLA)作为共混组分与聚酰胺(PA6)按45/55的配比，共混时间3小时，制得具有生物降解性能的纺丝原液。
(3)新型生物降解纤维(PA6/PLA)的纺制
采用熔融纺丝技术，以纺丝速度500～1000米/分进行纺丝，纺丝温度250℃，得新型生物降解纤维(PA6/PLA)。
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| CNA021314292A CN1490443A (zh) | 2002-10-14 | 2002-10-14 | 生物降解纤维及其制造方法 |
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-
2002
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