[發(fā)明專利]一種改性聚乳酸纖維及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310166891.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103225125A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃凱兵;李偉;羅濤;王建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙樂(lè)遠(yuǎn)化工科技有限公司
• 主分類號(hào): D01F6/92
• 分類號(hào): D01F6/92;D01F1/10;D01D5/08;C08L67/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 魏娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性聚乳酸纖維及其制備方法；屬于高分子材料改性領(lǐng)域。

背景技術(shù)

自合成纖維出現(xiàn)以后，其發(fā)展速度非常快、用量特別巨大，但是它使用后的廢棄物對(duì)環(huán)境造成了極大的威脅。從環(huán)保的觀點(diǎn)出發(fā)，研究開(kāi)發(fā)可生物降解的纖維原料已變得非常迫切。目前聚乳酸的合成技術(shù)逐漸成熟，聚乳酸纖維俗稱玉米纖維，是一種可完全生物降解新一代綠色環(huán)保型聚酯纖維。聚乳酸纖維以植物為原料，其制品廢棄在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解成二氧化碳和水，且燃燒時(shí)不會(huì)散發(fā)毒氣而造成環(huán)境污染，從原料到廢物都可以再生利用，對(duì)環(huán)境完全沒(méi)有危害，是一種可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保纖維。

聚乳酸纖維充分體現(xiàn)了天然纖維和合成纖維的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了天然纖維和合成纖維的一些缺點(diǎn)，如它具有天然纖維的降解性、吸濕透氣性和舒適性，又克服了天然纖維強(qiáng)度低、服裝面料易起皺等缺點(diǎn)；它具有天生的阻燃性及不滋生細(xì)菌等許多優(yōu)異的特性。由于聚乳酸纖維具有的這些優(yōu)異的的綜合性能，在紡織行業(yè)具有巨大的應(yīng)用前景，近年來(lái)聚乳酸纖維的開(kāi)發(fā)非常吸引業(yè)界人士的關(guān)注，被廣泛應(yīng)用于家紡、服裝、無(wú)紡布、過(guò)濾材料、衛(wèi)生用品、汽車(chē)內(nèi)飾材料和家具包覆材料等方面。

中國(guó)專利申請(qǐng)201210096514.2（公開(kāi)號(hào)為CN102660797A）公開(kāi)了一種抗水解改性聚乳酸纖維的制備方法，它是采用分子量為1000～30000的低分子量聚酯和己二酸聚酯作為增塑劑，多功能聚碳化二亞胺來(lái)提高聚乳酸的抗水性和改善低分子量聚酯和聚乳酸之間的作用力；該發(fā)明生產(chǎn)的改性聚乳酸纖維具有優(yōu)異的手感和柔軟性，并具有良好的抗水解性能。但是由于交聯(lián)型聚碳化二亞胺的加入，在紡絲工程中會(huì)產(chǎn)生少量刺激性氣體對(duì)人體造成一定的傷害。

中國(guó)專利申請(qǐng)200510025346.8（公開(kāi)號(hào)為CN1687497A）公開(kāi)了一種干法制備聚乳酸類共混聚合物纖維的方法，它是將聚乳酸類共混聚合物的切片溶解于三氯甲烷中，攪拌溶解形成濃度為6～12%的漿液，漿液經(jīng)過(guò)擠出機(jī)后進(jìn)入過(guò)濾器和含有噴絲板的紡絲組件，在紡絲通道中纖維凝固成絲，并在熱空氣或熱硅油中進(jìn)行拉伸，最后對(duì)拉伸后的纖維進(jìn)行熱定型處理。該制備聚乳酸纖維的方法中三氯甲烷是不適合用于食品接觸材料和衛(wèi)生材料，并且該法由于需要溶解聚乳酸和回收三氯甲烷，生產(chǎn)設(shè)備的投資和生產(chǎn)過(guò)程中的能耗較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的聚乳酸纖維存在因易水解而造成紡絲困難，耐磨性差而導(dǎo)致使用壽命短、成本高等缺陷，目的在于提供一種可完全生物降解而耐水解、紡絲性能好、柔韌性好、耐摩擦、易染色的改性聚乳酸纖維。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是在于提供一種操作簡(jiǎn)單、成本低，安全環(huán)保的制備上述改性聚乳酸纖維的方法。

本發(fā)明提供了一種改性聚乳酸纖維，該聚乳酸纖維由以下質(zhì)量組分共混制成：

聚乳酸56.5～96.7份；

纖維素衍生物1～17份；

二醋酸纖維素接枝聚乳酸共聚物1～8份；

潤(rùn)滑劑1～10份；

無(wú)機(jī)納米顆粒0.1～5份；

成核劑0.1～3份；

抗氧劑0.1～0.5份。

所述的聚乳酸分子量為0.8～2.0×10⁵。

所述的二醋酸纖維素接枝聚乳酸共聚物分子量為0.3～3.0×10⁵；所述的二醋酸纖維素接枝聚乳酸共聚物是分子量為0.2～1.0×10⁵的二醋酸纖維素和分子量為0.2～20×10⁴的聚乳酸接枝的共聚物，其中，二醋酸纖維素在聚乳酸上的接枝率為54～150%。

所述的纖維素衍生物為甲基纖維素、乙基纖維素、醋酸丁酸纖維素中的一種或幾種。

所述的纖維素衍生物分子量為1.0×10⁴～1.0×10⁵。

所述的潤(rùn)滑劑為聚氧乙烯蠟、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙撐雙硬脂酸酰胺中一種或幾種。

所述的無(wú)機(jī)納米顆粒為納米滑石粉、納米鈦白粉中的一種或兩種。

所述的成核劑為多酰胺聚乳酸。

所述的多酰胺聚乳酸以苯酰異氰酸酯和己二胺為原料，通過(guò)簡(jiǎn)單的聚加成反應(yīng)制備。

所述的抗氧劑為三-（壬基苯基）亞磷酸酯、亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、羥基季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯中一種或幾種。