[发明专利]一种聚乳酸膨化纤维的加工工艺及应用

说明书

本发明公开了一种聚乳酸膨化纤维的加工工艺，包括以下几个步骤：步骤一:切片输送，预结晶、干燥：采用多级分段式真空转鼓干燥，干燥工艺，第一级：干燥温度为50℃，干燥时间为5小时，第二级：干燥温度为70℃，干燥时间为9小时，第三级：干燥温度为120℃，干燥时间为13小时,确保切片含水率控制在40ppm以下，粘度降在0.05以下；步骤二：螺杆挤出机熔融，采用纺丝组件喷丝：纺丝用喷丝板孔径0.32mm，长径比4，纺丝组件砂配上。本发明，随着技术进步和产能提升，成本将有大幅下降，通过在聚合过程中提高粘度，纺丝过程中减小纤维断面异形度，或在纺丝过程中添加消光剂等可提高地毯耐磨性，从而提高产品使用年限。

技术领域

本发明涉及聚乳酸膨化纤维技术领域，尤其涉及一种聚乳酸膨化纤维的加工工艺及应用。

背景技术

乳酸是一种广泛存在的强有机酸，单个乳酸分子中含有一个羟基-OH和一个羧基-COOH,多个乳酸分子在一起，羟基-OH和羧基-COOH脱水缩聚，形成手拉手的聚合物聚乳酸。缩聚过程是一种酯化反应，聚乳酸是聚酯家一员，聚乳酸的聚合单体乳酸来源充分而且可以再生，乳酸以年年种，年年收的可再生的农作物淀粉为原料，经发酵制得乳酸后聚合，整个过程无污染。聚乳酸制品在消费和使用后，能全降解，生成无害的二氧化碳和水，经过植物的光合作用，又转化成含淀粉的农产品，符合持续发展的潮流，实现在自然界中的无限循环，是理想的绿色的环境友好高分子材料，也被称为生物塑料。

聚乳酸有良好的物理机械性能，可利用吹塑和热塑等加工方法，加工成各种制品，可广泛应用于医疗、药学、农业、包装业、服装业等领域。但聚乳酸纤维用于地毯装饰行业，国内外还没有相关报道，主要原因是聚乳酸材料成本较高，人们对聚乳酸的性能了解不多，企业研发热情不高。

目前聚乳酸材料的存在如下性能不足的问题：

聚乳酸纤维成本较其它合成纤维高，不利于市场推广普及，耐磨性较差，制成地毯产品用的寿命较短，聚乳酸纤维断裂伸长率较大，耐光性差。

为此，我们提出一种聚乳酸膨化纤维的加工工艺来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：聚乳酸纤维成本较其它合成纤维高，不利于市场推广普及，耐磨性较差，制成地毯产品用的寿命较短，聚乳酸纤维断裂伸长率较大，耐光性差。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种聚乳酸膨化纤维的加工工艺，包括以下几个步骤：

步骤一:切片输送，预结晶、干燥：采用多级分段式真空转鼓干燥，干燥工艺，第一级：干燥温度为50℃，干燥时间为5小时，第二级：干燥温度为70℃，干燥时间为9小时，第三级：干燥温度为120℃，干燥时间为13小时,确保切片含水率控制在40ppm以下，粘度降在0.05以下；

步骤二：螺杆挤出机熔融，采用纺丝组件喷丝：纺丝用喷丝板孔径0.32mm，长径比4，纺丝组件砂配上，采用不同目数的金属砂分层组装；

步骤三：侧吹风冷却：采用侧吹风工艺为风温25℃、风湿90%，风速0.4m/s；

步骤四：纺丝上油架，牵伸定型：采用1060m/min纺丝速度；

步骤五：使用聚乳酸膨化器对纺丝进行膨化处理；

步骤六：对聚乳酸膨化纤维进行卷绕检验。

优选的，所述步骤一中，聚乳酸切片的干燥借用聚酯PET切片连续充填干燥设备 ，干燥成本低，含水率稳定，聚乳酸切片结晶温度可以适当低，且不易粘结，主干燥温度120℃左右较好，干燥介质减温压缩空气的露点温度必须在-60℃以下，风量比干燥PET切片时略大，但干燥时间不宜过长，干燥后切片含水率在40ppm以下。