[发明专利]一种耐撕裂聚乳酸纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种耐撕裂聚乳酸纤维的制备方法。

背景技术

聚乳酸是非常重要的一种可生物降解材料，是以农产品玉米提炼的乳酸为单体，经化学合成的新型生物可降解高分子材料，具有无毒、无刺激性、生物相容性好、强度高和可生物分解及吸收等特点，在织物纤维中有着广泛的应用。

但由于聚乳酸分子链中长支链少，使其存在韧性较差、缺乏柔性和弹性、撕裂强度低的缺点，因此其应用受到一定的限制。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐撕裂聚乳酸纤维的制备方法，在维持聚乳酸本身所具有的透明性与柔软性的同时，所得聚乳酸纤维的耐冲击性、韧性等机械性能优异，拉升强度高，而且生物降解性好，废弃后放置在自然环境下或埋入土中可缓慢分解，对环境的不良影响小。

本发明提出的一种耐撕裂聚乳酸纤维的制备方法，包括如下步骤：将聚乳酸、壳聚糖混合，加入乙醇溶液继续搅拌，过滤，真空干燥，再加入预处理胶黏纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂、椰油酰胺丙基甜菜碱混合均匀，纺丝得到耐撕裂聚乳酸纤维。

优选地，乙醇溶液的浓度为55-65wt％。

优选地，聚乳酸、硅烷偶联剂、乙醇溶液、预处理胶黏纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂、椰油酰胺丙基甜菜碱的重量比为90-100：40-60：180-240：10-20：2-4：0.4-0.8：2-4。

优选地，包括如下步骤：将聚乳酸、壳聚糖混合，加入乙醇溶液继续搅拌20-40min，过滤，真空干燥15-20h，真空度为10-20Pa，干燥温度为70-80℃；再加入预处理胶黏纤维、膨胀石墨、硅烷偶联剂、椰油酰胺丙基甜菜碱混合均匀，纺丝得到耐撕裂聚乳酸纤维。

优选地，预处理胶黏纤维采用如下工艺制备：将胶黏纤维、过氧化氢、水搅拌，调节体系pH值为6-6.5，加入歧化松香、聚羟基烷酸酯继续搅拌，加入戊二醛溶液搅拌，过滤，洗涤，干燥得到预处理胶黏纤维。

优选地，预处理胶黏纤维的制备工艺中，胶黏纤维、过氧化氢、水、歧化松香、聚羟基烷酸酯、戊二醛溶液的重量比为10-20：2-4：60-80：2-4：2-4：150-230，戊二醛溶液的浓度为2-4wt％。

优选地，预处理胶黏纤维采用如下工艺制备：将胶黏纤维、过氧化氢、水搅拌40-80min，搅拌温度为70-90℃，调节体系pH值为6-6.5，加入歧化松香、聚羟基烷酸酯继续搅拌2-4h，加入浓度为2-4wt％戊二醛溶液搅拌10-20min，过滤，洗涤，干燥得到预处理胶黏纤维。

本发明在维持聚乳酸本身所具有的透明性与柔软性的同时，所得聚乳酸纤维的耐冲击性、韧性等机械性能优异；本发明所得聚乳酸纤维以聚乳酸为主要成分，生物降解性好，废弃后放置在自然环境下或埋入土中可缓慢分解，对环境的不良影响小。

本发明将聚乳酸与壳聚糖复配，送入乙醇溶液中搅拌，壳聚糖非结晶区发生溶胀，聚乳酸的分子链进入壳聚糖内部，经真空干燥后分子链发生缠绕，可有效抑制聚乳酸的渗出，相互间结合强度高，使所得聚乳酸纤维韧性好，强度高；本发明的预处理胶黏纤维中，胶黏纤维经过氧化氢处理，使其表面糙化，在歧化松香的配合下，与聚羟基烷酸酯的分散程度极高，经过戊二醛交联，在胶黏纤维表面附着一层聚合物层，不仅耐撕裂强度极高，而且与预处理聚乳酸的相容性好，亲和力强，相互间结合程度极高。

本发明不仅可节省聚乳酸的添加量，而且安全环保，不易断裂，同时纤维强度极高，耐热氧性能优异，其拉伸器强度可达28-30MPa，断裂伸长率高达460-490％，极限氧指数可达33％，埋入地下后2年可降解60％以上。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种耐撕裂聚乳酸纤维的制备方法，包括如下步骤：将90g聚乳酸、60g壳聚糖混合，加入180g浓度为65wt％乙醇溶液继续搅拌20min，过滤，真空干燥20h，真空度为10Pa，干燥温度为80℃；再加入10g预处理胶黏纤维、4g膨胀石墨、0.4g硅烷偶联剂、4g椰油酰胺丙基甜菜碱混合均匀，纺丝得到耐撕裂聚乳酸纤维。

预处理胶黏纤维采用如下工艺制备：将10g胶黏纤维、4g过氧化氢、60g水搅拌80min，搅拌温度为70℃，调节体系pH值为6-6.5，加入4g歧化松香、2g聚羟基烷酸酯继续搅拌4h，加入150g浓度为4wt％戊二醛溶液搅拌10min，过滤，洗涤，干燥得到预处理胶黏纤维。

实施例2