[發明專利]一種彈性聚乳酸纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201310224359.2
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103255503A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 朱美芳;王世超;相恒學;王仁林;洪森林
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F1/10;D01D5/08;D01D5/12
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

技術領域

本發明屬于聚乳酸纖維的制備領域，特別涉及一種彈性聚乳酸纖維的制備方法。

背景技術

聚乳酸是一種以植物資源為原料，經過化學合成制備的熱塑性脂肪族聚酯，其資源可再生，生物可降解，具有良好的生物相容性和加工性能，市場前景廣闊。然而其脆性大、硬度高的缺陷限制了其進一步的應用，尤其是在纖維領域的應用。

目前用于增韌改性PLA的高聚物包括淀粉，聚己二酸丁烯酯-co-對苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，聚己內酯等，但由于存在兩相之間作用力弱，添加量高，增韌效果不明顯，不適宜熔融紡絲等原因而無法擴大其應用領域。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種彈性聚乳酸纖維的制備方法，該方法操作簡單，得到的聚乳酸復合纖維材料紡絲成型好，纖維品質優良。

本發明的一種彈性聚乳酸纖維的制備方法，包括：

（1）將聚乳酸切片、相容劑和引發劑混合均勻，然后在170～220℃條件下進行反應性熔融共混，得到接枝聚乳酸母粒；其中相容劑加入量為聚乳酸切片質量的1～10%，引發劑加入量為聚乳酸切片的0.1～1%；

（2）將上述接枝聚乳酸母粒和聚乳酸切片混合均勻，在170～220℃條件下進行熔融共混，冷卻造粒，得到改性聚乳酸母粒；其中接枝聚乳酸母粒的加入量為聚乳酸切片質量的10～50%；

（3）將上述改性聚乳酸母粒和增韌劑混合均勻，在170～240℃條件下進行熔融共混，冷卻造粒，得到增韌聚乳酸母粒；其中增韌劑的加入量為改性聚乳酸母粒質量的1～15%；

（4）將上述增韌聚乳酸母粒進行紡絲，得到初生纖維，最后將初生纖維經過牽伸后加工，即得彈性聚乳酸纖維。

所述步驟（1）中的相容劑為馬來酸酐。

所述步驟（1）中的引發劑為過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、過氧化二叔丁基、過氧化二異丙苯中的一種或幾種。

所述步驟（1）中的聚乳酸切片事先在50～110℃下真空干燥6～24小時。

所述步驟（1）中的熔融共混在哈克轉矩流變儀中進行，密煉時間為10～60min，螺桿轉速為30～100rpm。

所述步驟（2）中改性聚乳酸母粒和聚乳酸切片事先在50～110℃下真空干燥6～24小時。

所述步驟（3）中增韌劑事先在80～120℃下真空干燥8～24小時，改性聚乳酸母粒事先在50～110℃下真空干燥6～24小時。

所述步驟（3）中增韌劑為熱塑性聚氨酯。

所述步驟（2）和（3）中熔融共混在雙螺桿擠出機擠中進行。

所述步驟（2）和（3）中雙螺桿擠出機料筒各段溫度均在140～250℃之間，螺桿轉速為50～200rpm。

所述步驟（4）中增韌聚乳酸母粒在50～110℃條件下干燥6～24小時。

所述步驟（4）紡絲中所用儀器為熔融紡絲機。

所述步驟（4）中紡絲參數為：紡絲溫度為190～250℃，卷繞速度為500～4000m/min。

所述步驟（4）中牽伸后加工的工藝參數為：牽伸倍率為1～3倍，熱盤溫度50～90℃，熱板溫度100～140℃。

本發明提供了一種適合工業化生產，綠色環保彈性聚乳酸纖維的制備方法，該方法具有安全無毒、添加量少、成型性好、纖維彈性高等優點，具有重要的實際應用價值，該方法操作簡單，得到的聚乳酸復合纖維材料紡絲成型好，纖維品質優良；本發明中彈性聚乳酸纖維所用增韌劑為生物相容性好，環境友好型材料，使用過程中安全無毒，屬綠色環保纖維；可用于服裝、內飾、醫用等對彈性性能有較高要求的領域，市場前景廣闊。

有益效果：

（1）本發明提供的彈性聚乳酸復合纖維材料紡絲成型性好，纖維品質優良；

（2）本發明中彈性聚乳酸纖維所用增韌劑為生物相容性好、環境友好型材料，使用過程中安全無毒，屬綠色環保纖維；

（3）本發明制備的彈性聚乳酸纖維具有良好的成型性，可用于服裝、內飾、醫用等對阻燃性能有較高要求的領域，市場前景廣闊。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1