[发明专利]一种多功能聚乳酸纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种多功能聚乳酸(PLA)纤维的原料构成(按重量计)如下：

PLA：87～98.5份；

偶联剂修饰后的抗紫外无机纳米粒子：0.5～3.0份；

有机紫外线吸收剂：0.5～8份；

防蚊虫剂二氯二苯三氯乙烷：0.5～8份。

2.根据权利要求1所述的多功能PLA纤维，其特征在于PLA的粘均分子量为：6.0×10⁴～3.0×10⁵。

3.根据权利要求1所述的多功能PLA纤维，其特征在于PLA中右旋乳酸单元的含量为：0～10mol％。

4.根据权利要求1所述的多功能PLA纤维，其特征在于抗紫外无机纳米粒子为二氧化钛、三氧化二铝、二氧化硅、氧化铈、氧化铁、碳酸钙和氧化铅中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的多功能PLA纤维，其特征在于所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

6.根据权利要求1所述的多功能PLA纤维，其特征在于有机紫外线吸收剂为苯并三唑类或二苯甲酮类紫外线吸收剂。如2-羟基-4-正锌氧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正庚氧基二苯甲酮、5-氯-2-羟基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’，5’-叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、5-氯-2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)苯并三唑和2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑中的一种或多种。

7.根据权利要求1～6任一项所述的多功能PLA纤维，其制备方法包括如下步骤：

(1)称取一定量的抗紫外纳米粒子(0.01～0.2g/mL)加入到体积浓度为60～95％的乙醇溶液中搅拌并超声振荡10～60分钟，加热至75～95℃，加入硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂(体积浓度为1～10％)，搅拌恒温反应3～5小时，然后过滤、洗涤、烘干，得硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂处理的抗紫外纳米粒子；

(2)预先将PLA在真空烘箱中于50～120℃干燥8～48h；

(3)取PLA87～98.5份，偶联剂修饰后的抗紫外无机纳米粒子0.5～3.0份，有机紫外线吸收剂0.5～5份，防蚊虫剂二氯二苯三氯乙烷0.5～5份投入到高速混合器中干混3～5分钟，然后在双螺杆共混机中共混造粒，得PLA功能母粒，造粒温度为160～220℃，转速为50～150rmp，熔融共混时间为3～8分钟；

(4)将功能母粒在熔融纺丝机上经异形喷丝孔纺丝，得多功能PLA初生纤维，纺丝温度为180～220℃，卷绕速度为1500～3000m/min；

(5)对初生纤维进行牵伸，得多功能PLA纤维，牵伸温度为100～125℃，牵伸倍数为 1～6倍。

8.根据权利要求6中所述的多功能PLA纤维的制备方法，其特征在于所述的异形喷丝孔的形状为三角形、三叶形、四叶形、多叶形、中空形、异形中空形、菱形、T字形或十字形截面等。