[发明专利]一种带颜色的聚乳酸丝束及其制备方法

说明书

本发明提供了一种带颜色的聚乳酸丝束，包括材料A和材料B；所述材料A按照丝束总质量百分比计算，包括：45wt％～70wt％结晶性聚乳酸，0.02wt％～0.2wt％成核剂；所述材料B按照丝束总质量百分比计算包括：26wt％～45wt％非结晶性聚乳酸，3.75wt％～9.88wt％固色材料，0.05wt％～0.1wt％颜料。还公开了该带颜色的聚乳酸丝束的制备方法，本发明的带色聚乳酸丝束具备良好的耐热性的同时，具有优异的着色性能和色彩保持力。

技术领域

本发明属于化学材料技术领域，具体涉及一种带颜色的聚乳酸丝束，还涉及一种带颜色的聚乳酸丝束的制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是一类可生物降解的新型材料，它是由可再生的农作物淀粉(如玉米、木薯、甘蔗等的淀粉)为原料制备而得，聚乳酸具有良好的生物可降解性，使用后经过堆肥等自然降解过程，最终降解产物为二氧化碳和水，因此，不会对环境产生污染、没有高能源的消耗、也不会额外地产生二氧化碳。

目前，聚乳酸在纤维纺织行业也有广泛应用，如用于制造无纺布、保健织物、地毯等。随着人们对产品差异化、功能化和多样化的要求越来越高，带色的聚乳酸纤维丝束也在开发中，目前带色的聚乳酸纤维丝束主要通过颜料共混和染料染色的方法实现。然而采用的共混颜料纺丝方法，由于颜料与聚乳酸的树脂基体相容性差，颜色分散不均，为获得颜色分散均一的丝束往往需要加大量的颜料，因而导致聚乳酸丝束的机械性能等性能大幅度降低。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种带颜色的聚乳酸丝束。

本发明第二目的在于提供上述一种带颜色的聚乳酸丝束的制备方法。

本发明的第一目的是通过以下技术方案来实现的：

一种带颜色的聚乳酸丝束，包括材料A和材料B；

所述材料A按照丝束总质量百分比计算，包括：45wt％～70wt％结晶性聚乳酸，0.02wt％～0.2wt％成核剂；

所述材料B按照丝束总质量百分比计算包括：26wt％～45wt％非结晶性聚乳酸，3.75wt％～9.88wt％固色材料，0.05wt％～0.1wt％颜料。

进一步地，所述带颜色的聚乳酸丝束为皮芯结构，所述材料A作为皮芯结构的芯层，所述材料B作为皮芯结构的皮层。本发明采用颜料直接添加到皮层材料中，固色材料提高颜料在皮层材料中的分散性，使得最终聚乳酸丝束的颜色牢固且鲜亮。通过这样的设置，可以实现皮层结构带有颜色，而芯层结构不具有颜色，从而给聚乳酸丝束带来特别的外观和视觉感受。

进一步地，所述的皮芯结构丝束的横截面形状包括十字型、X型、H型或类皮芯结构等。

进一步地，所述的结晶性聚乳酸的结晶度为40％～55％，熔融指数15～40g/10min(200℃，2.16kg)，熔融温度175℃～215℃。

进一步地，所述的非结晶性聚乳酸的结晶度为5％～10％，熔融指数15～35g/10min(200℃，2.16kg)，熔融温度135℃～150℃。

所述的结晶性聚乳酸可以选择一种或多种结晶度和/或熔融指数的聚乳酸配合使用。类似地，所述非结晶性聚乳酸也可以选择一种或多种结晶度和/或熔融指数的聚乳酸配合使用。结晶度越高产品的耐热性越好，对应的加工温度高。熔融指数是保证纺丝工艺正常进行的重要指标：熔融指数高纺丝温度低，熔融指数低纺丝温度高，但是过高或者过低都不利于纺丝成型，本发明通过皮层结构和芯层结构分别选用不同结晶度和熔融指数的聚乳酸材料，制得了耐热性能极好的皮芯结构聚乳酸丝束。

进一步地，所述的成核剂包括纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。成核剂能够增加芯层聚乳酸的结晶速度和结晶度，提高耐热性。

进一步地，所述的固色材料包括甲基丙烯酸酯类聚合物。