[发明专利]一种耐高温PLA纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织纤维技术领域，尤其涉及一种耐高温PLA纤维的制备方法。

背景技术

为了从生物可降解的聚合物形成无纺纤网，已进行了各种尝试。尽管由生物可降解的聚合物制备的纤维是已知的，但是它们的使用已经遇到了问题。聚乳酸PLA是用于形成无纺纤网最常见的生物可降解且可持续的(可再生的)聚合物之一。

PLA纤维通常具有低的粘合柔韧性和高的粗糙度，目前已经尝试使用增塑剂来降低玻璃化转变温度并改进粘合性和柔软度，然而会导致熔融纺丝后降解、熔体强度和拉伸能力降低明显，亟待解决。

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高温PLA纤维的制备方法，方法简单，便于实际操作，成本低廉，可有效提高聚乳酸纤维的韧性与热稳定性，而且所得聚乳酸纤维绿色环保，可降解，可应用于纺织面料领域。

本发明提出的一种耐高温PLA纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、将聚乳酸、聚乙烯醇、聚丁二酸丁二醇酯、海泡石粉、煅烧高岭土、凡士林、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段式共聚物搅拌得到预处理聚乳酸；

S2、向预处理聚乳酸中加入抗菌复合物、磷酸三甲苯酯、色母粒、环氧大豆油、抗氧剂搅拌均匀，送入双螺杆挤出机中挤出，冷却，熔融纺丝得到耐高温PLA纤维。

优选地，S1中，搅拌时间为1-2h，搅拌速度为300-400r/min。

优选地，S1中，聚乳酸、聚乙烯醇、聚丁二酸丁二醇酯、海泡石粉、煅烧高岭土、凡士林、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段式共聚物的重量比为50-60：15-25：1-2：5-10：2-6：1-3：1-3。

优选地，S2中，搅拌温度为140-155℃，搅拌速度为600-750r/min。

优选地，S2中，挤出温度为195-205℃。

优选地，S2中，预处理聚乳酸、抗菌复合物、磷酸三甲苯酯、色母粒、环氧大豆油、抗氧剂的重量比为90-100：1-4：1-2：1-2：1-2：1-2。

优选地，S2中，抗菌复合物采用如下工艺制备：将氢氧化钙、水混合，室温陈化，加入脂肪醇聚氧乙烯醚研磨，通入空气并加压，升温搅拌，加入硝酸铜、硬脂酸镁、液体石蜡搅拌，氮气保护下，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥得到抗菌复合物。

优选地，S2抗菌复合物采的制备工艺中，研磨时间为5-15min，通入空气并加压至5-12Mpa。

优选地，S2中，抗菌复合物采用如下工艺制备：将氢氧化钙、水混合，室温陈化，加入脂肪醇聚氧乙烯醚研磨5-15min，通入空气并加压至5-12Mpa，升温至70-80℃，搅拌20-30min，加入硝酸铜、硬脂酸镁、液体石蜡搅拌5-15min，搅拌速度为2000-2400r/min，氮气保护下，升温至200-240℃，搅拌5-15min，过滤，洗涤，干燥得到抗菌复合物。

优选地，S2抗菌复合物采的制备工艺中，氢氧化钙、脂肪醇聚氧乙烯醚、硝酸铜、硬脂酸镁、液体石蜡的重量比为20-30：1-3：5-10：0.5-1.2：20-30。

本发明方法简单，便于实际操作，成本低廉，采用聚乳酸、聚乙烯醇复配，可有效提高聚乳酸纤维的韧性与热稳定性，而且绿色环保，可降解，可应用于纺织面料领域。

本发明的抗菌复合物中，氢氧化钙经过室温陈化后，以脂肪醇聚氧乙烯醚为成核剂，形成的碳酸钙分散程度极高，颗粒可达纳米级，配合加入硝酸铜作用，在硬脂酸镁与液体石蜡的作用下，可形成纳米铜附着在碳酸钙颗粒表面，不仅粒径分布均匀，而且空气中不易氧化，能稳定分散于抗菌复合物中，抗菌效果极好；抗菌复合物与预处理聚乳酸复配，分散性好，相互间混合均匀，使本发明所得聚乳酸纤维耐高温性能优异，而且可有效增强聚乳酸的韧性，纺丝后不易断裂；而抗菌复合物与海泡石粉、煅烧高岭土复配，堆积密度大，在体系中占比大，再在凡士林、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段式共聚物的配合下，与其他原料分散均匀，使本发明所得聚乳酸纤维耐高温性能进一步增强，而且可节约聚乳酸用量，降低成本。

本发明所得聚乳酸纤维的拉伸强度为20-26MPa，断裂伸长率为420-460％，200℃热稳定时间为240-260min，热延伸率为185-193％，生物降解后质量失重率为35-42％，扩大了聚乳酸纤维织物在纺织领域的推广应用范围。

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

一种耐高温PLA纤维的制备方法，包括如下步骤：