[发明专利]一种高耐水解性聚乳酸纤维制品

说明书

技术领域：

本发明涉及聚乳酸纤维制品生产加工方法。

背景技术：

聚乳酸纤维PLA是一种新型的生态环保型纤维，它以玉米淀粉为原料，先将其发酵制得乳酸，然后经缩合，聚合反应制成聚乳酸，再利用耦合剂制成具有良好机械性的较高分子量聚乳酸，最后经过化学改质，将其强度、保水性提升并将其纤维化，然后经抽丝而成。PLA纤维作为新一代环保型聚酯合成纤维，具有很多优异的性能，如穿着舒适性、弹性，悬垂性、吸湿性、透气性、耐热性及抗紫外线功能，同时PLA纤维具有良好的生物降解性。聚乳酸纤维具有的这些优异性能，使其在纺织行业具有广阔的应用前景。聚乳酸纤维可用于机织、针织和非织造布。聚乳酸纤维还可以用于各种时装、休闲装、体育用品、卫生用品等。

但是聚乳酸纤维作为纺织及产业用纤维存在着一个很大的问题，由于聚乳酸纤维含有很多端羧基，在高温高湿条件下很容易水解。聚乳酸纤维作为服装材料使用时，都需要进行精练、定型、染色等后加工处理，在加工过程中聚乳酸纤维水解非常严重，使聚合物的相对分子质量大幅度下降，纤维制品的强度急剧降低，满足不了实际使用的强度要求。

此外，作为产业用途材料必须要求很好的强度保持率，但由于聚乳酸纤维在使用环境中(包括储存及运输过程)降解也同样在进行，会使产品的使用寿命大幅降低。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种耐水解性能好的高耐水解性聚乳酸纤维制品。

本发明的技术解决方案是：

一种高耐水解性聚乳酸纤维制品，其特征是：聚乳酸分子链中的末端羧基呈封闭形式，其中有60％以上的分子末端结构为式1和/或式2所示结构：

(式1)

(式2)

其中R、R’为烷烃基或脂肪烃基。

聚乳酸纤维的表面均匀覆盖有一层氮丙啶类树脂皮膜，该树脂皮膜的重量与纤维的重量比为：0.1～5∶100。聚乳酸纤维结构中羧基的含量在10mol/10⁶g以下，聚乳酸纤维分子链的分子量在60000～200000之间。经120℃高温高压热水处理30min后，其强度保持率为60～95％。

生产方法是：将聚乳酸切片和恶唑啉化合物混合后利用单成分纺丝机进行熔融纺丝，使其通过单成分的喷丝板，纺丝温度为200～240℃，卷绕速度为2800～5000m/min，得到P0Y，再经过延伸机进行延伸，延伸倍率为1.3～2，得到延伸丝。将所得聚乳酸延伸丝进行织布，并将所织产品放入下列重量组份的整理液中浸泡处理，然后经烘焙得到本制品：

水溶性交联剂    0.1％～20％

其它助剂        0％～10％

软水            70％～99.9％

浸泡处理为浴中吸尽处理，在20～100℃的条件下吸尽处理1～30min，然后在60～120℃的条件下预烘处理2～15分钟，再在100～160℃的条件下焙烘处理2～10分钟。水溶性交联剂是氮丙啶类水溶性交联剂。其它助剂是催化剂、PH值调节剂、表面活性剂中的一种或几种。催化剂是有机胺化合物或金属盐化合物，如三甲胺、三乙基苯基氯化铵、苯甲酸钠、醋酸锌、氟硼酸钾、氟硼酸镁、氟硼酸锌等。PH值调节剂是磷酸氢二铵、醋酸、盐酸或硫酸。表面活性剂是非离子表面活性剂如脂肪醇聚氧化乙烯醚、烷基酚聚氧化乙烯醚等，阴离子表面活性剂如烷基磺酸钠等。

本发明的产品为具有如下式1和/或式2所示分子结构的聚乳酸纤维制品。

(式1)

其中R、R’为烷烃基或脂肪烃基等。

(式2)

本发明通过纺丝阶段使用恶唑啉化合物对末段进行封锁，纺丝后再次使用含水溶性交联剂的加工整理液对聚乳酸纤维制品进行加工整理，通过两次封锁反应后，减少聚乳酸纤维的端羧基含量，使聚乳酸纤维制品具有高耐水解性能，具有很好的强度保持率。并且通过本发明得到的各类聚乳酸制品，用途广泛。本发明高耐水解性聚乳酸纤维制品适用于服装及各种产业用途，具有很大的经济效益。本发明制得的该耐水解性聚乳酸纤维制品具有优良的染色性能，经110～120℃分散染料染色后纤维的强度保较未加工品有大幅的提高，纤维强度大于1.6CN/dtex，聚乳酸纤维的相对分子质量保持率较未加工品也有很大程度的提高。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

首先说明实验中所采用的测定方法

A.拉伸强度