[发明专利]高抗水解性聚乳酸纤维

说明书

技术领域：

本发明涉及一种聚乳酸纤维。

背景技术：

近年来，随着人们生活水平的提高以及环保意识的增强，人们对天然可生物降解纤维的研究越来越重视，世界各国竞相研究和开发新的绿色环保纤维，其中于九十年代末刚刚实现工业化开发的聚乳酸纤维(PLA纤维)最引人注目，它可以从谷物中取得，其制品废弃后在土壤中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，而且燃烧时不会散发毒气，不会造成污染。

但是，纯聚乳酸纤维的抗水解性能较差，在织物的染色过程中，经加压高温处理，其织物的强度会下降，影响了聚乳酸纤维的广泛应用。

由于PLA中含有大量的羧基，导致水解时羧基的增多，纤维的强度大幅度下降。所以采用封末端基的方法，将PLA纤维中羧基的含量大幅度下降，达到提高抗水解性能。根据日本专利特许第3122485号和特许第3393752号专利中记载的加入碳化二亚胺抗水解剂可以提高抗水解性，但是碳化二亚胺本身是有毒性的，特别分解后产生的异氰酸酯气体是致癌的，对人体是有害的，所以大规模的生产是不可以的。本专利使用具有恶唑基团的抗氧剂替代碳化二亚胺，同时又能很好的达到封羧基的效果，纤维水解后强度不会大幅度下降。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种抗水解性能好的高抗水解性聚乳酸纤维。

本发明的技术解决方案是：

一种高抗水解性聚乳酸纤维，包括聚乳酸成分，其特征是：在聚乳酸成分中，混合有五元杂环化合物成分、磷系列的无机盐、其中五元杂环化合物为聚乳酸重量成分的0.5～5％，磷系列的无机盐化合物为聚乳酸重量成分的50ppm-1500ppm；所述五元杂环化合物为同时含有C、N、O及—C＝N双键的恶唑类化合物。

所述恶唑类化合物优选双恶唑啉化合物，其结构通式为：

其中D为脂肪族或苯环族。

上述的双恶唑啉化合物可以是2，2’-邻亚苯基双(2-恶唑啉)、2，2’-间亚苯基双(2-恶唑啉)、2，2’-对亚苯基双(2-恶唑啉)、2，2’-对亚苯基双(4-甲基-2-恶唑啉)、2，2’-间亚苯基双(4-甲基-2-恶唑啉)、2，2’-对亚苯基双(4，4’-二甲基-2-恶唑啉)、2，2’-间亚苯基双(4，4’-二甲基-2-恶唑啉)、2，2’-乙撑双(2-恶唑啉)、2，2’-亚辛基双(2-恶唑啉)、2，2’-乙撑双(4-甲基-2-恶唑啉)或2，2’-二亚苯基双(2-恶唑啉)或2，2’-双恶唑啉中的一种或几种。添加含恶唑基的抗水解剂0.5-5％，可以使聚乳酸纤维的羧基得到大幅的降低，达到1-20eq/t。但是含恶唑基的抗水解剂是具有碱性，在湿热条件下，会使环境处理液的酸碱性变为碱性，促使聚乳酸的水解。针对这个问题，在聚乳酸中同时加入50-1500ppm磷酸盐类化合物，作为缓冲溶剂，抑制了处理液的碱性，使酸碱性达到平衡，在湿热条件下120度30分钟处理后聚乳酸的强度能够保持到50-90％。

磷系列无机盐的通式为M_AH_BPO₄，其中A＝1或2，B＝1或2，M为碱金属或碱土金属元素，可以是NaH₂PO₄，Na₂HPO₄，KH₂PO₄，K₂HPO₄，MgHPO₄，BaHPO₄中的一种或几种。

本发明高抗水解性及高耐摩擦性聚乳酸纤维的制备方法是将恶唑基抗水解剂和磷酸盐化合物通过挤出机制成母粒切片，聚乳酸切片和母粒切片共混后通过熔融高速纺丝设备制得。

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

具体实施方式：

以下实施例中抗水解的评价方法：首先测量处理前的原丝的强度(S1)高温高压下热水120度处理30分钟后测量原丝的强度(S2)，强度保持率＝S2/S1

纺丝性评价方法是○：24小时无断丝，压力正常

               △  24小时断丝5回-8回以上压力不稳定

               ×  24小时断丝10回以上压力上升快

实施例1：

原料：A聚乳酸切片：Mn＝10万 熔点是170度

      B双恶唑啉化合物：2，2’-间亚苯基双(2-恶唑啉)

C磷酸盐化合物：磷酸二氢钠