[發(fā)明專利]一種雙向拉伸的聚乳酸纖維多孔膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610315607.8
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105839293B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 王羅新;熊思維;羅丹;王樺;陳少華;許靜;吳靜;殷先澤
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: D04H1/55
• 分類號: D04H1/55;D04H3/011;D04H3/14;D06C3/00;D06C7/00;D06C7/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙向拉伸的聚乳酸纖維多孔膜的制備方法，屬于薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚乳酸是一種生物基聚合物，它來源于可再生的自然資源，具有完全生物可降解性能和很好的生物相容性，較好的物理機械性能和加工性能，適用于加工注塑制品，發(fā)泡材料、薄膜、纖維等，主要應用與生物醫(yī)藥和食品包裝領(lǐng)域。在目前提倡節(jié)能環(huán)保、綠色低碳的理念下。可完全降解回歸自然的聚乳酸日益引起大家的關(guān)注。

盡管聚乳酸優(yōu)勢明顯，但由于耐熱溫度太低，限制了其使用和發(fā)展。為提高聚乳酸的耐溫性，人們用了多種方法(如摻混淀粉或其他塑料等)進行改性，但效果均不理想。經(jīng)過雙向拉伸并熱定型的聚乳酸膜耐熱溫度可提高到100℃，強度、韌性明顯改善，故雙向拉伸是改善聚乳酸材料應用特性的最佳方法之一。

在現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利201210428803.8，公開日2014年5月14日，發(fā)明專利名稱“一種聚乳酸雙向拉伸磨砂薄膜及其制備方法”，該發(fā)明通過將改性助劑與聚乳酸熔融共混造粒，流延壓片，雙向拉伸而制的所述的聚乳酸雙向拉伸薄膜，中國專利號201510050255.3，公開日2015年5月13日，該發(fā)明名稱為“一種可直接熱封的雙向拉伸聚乳酸薄膜及其制備方法”，該發(fā)明有ABC三層結(jié)構(gòu)，A層為表層熱封層，B層為中間芯層，C為抗粘連層，將ABC三層切片在溫度180-220°經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出，熔體進入三層共擠膜頭，鑄片形成PLA片材，經(jīng)過雙向拉伸工藝制得厚度為20-100μm可直接熱封的雙向拉伸聚乳酸薄膜，中國專利201310213828.0，公開日2013年9月25日，發(fā)明專利名稱為“一種雙向拉伸聚乳酸/石墨烯復合膜”，該發(fā)明將聚乳酸和石墨烯復合后，經(jīng)雙向拉伸得到聚乳酸/石墨烯復合膜，以上專利均為采用雙向拉伸工藝有效提高聚乳酸膜或者聚乳酸復合膜的力學性能和耐溫性能，但雙向拉伸工藝并未使得材料在結(jié)構(gòu)上發(fā)生改變，形成多孔纖維膜結(jié)構(gòu)。

而通過合適的制備方法直接得到纖維多孔膜結(jié)構(gòu)的技術(shù)并不多見，目前常見的也只有靜電紡絲技術(shù)，中國專利201210468060.8，公開日2014年12月17日，發(fā)明專利名稱為“一種靜電紡聚乳酸納米孔纖維膜的制備方法”，中國專利200810053899.9，公開日2008年12月24日，發(fā)明專利名稱“超細纖維多孔膜材料及其制備方法”，都是通過靜電紡絲原理制備得到聚乳酸多孔纖維膜。

目前，不加入致孔劑而能制成多孔結(jié)構(gòu)的聚乳酸薄膜的技術(shù)很少報道，現(xiàn)有的雙向拉伸聚乳酸薄膜存在對薄膜孔徑和厚度控制的問題，很能制得厚度以及孔徑均較小的薄膜，因此，開發(fā)低成本、環(huán)保的聚乳酸多孔膜制備方法十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)存在的問題，本發(fā)明目的是提供一種雙向拉伸的聚乳酸纖維多孔膜的制備方法，獲得孔徑、孔隙率和厚度可控、表面光潔、可生物降解的聚乳酸纖維多孔薄膜。

為達到上述目的，其技術(shù)解決方案為：

一種雙向拉伸的聚乳酸纖維多孔膜的制備方法。包括聚乳酸纖維網(wǎng)的制備，所述制備方法按以下步驟進行：

a聚乳酸無紡布纖維膜片制備

將制備好的聚乳酸纖維網(wǎng)采用熱軋機進行第一次熱軋，得到均勻致密的聚乳酸無紡布纖維膜片，其中所述的聚乳酸無紡布纖維膜片厚度為20～1000μm；所述的第一次熱軋溫度為80～105℃，熱軋壓力5～80MPa，熱軋時間為1～10s。

b第一次雙向拉伸

將a步驟制備的第一次熱軋聚乳酸無紡布纖維膜片經(jīng)溫度為60～80℃的熱風預熱，然后將預熱后的聚乳酸無紡布纖維膜片采用拉伸機在溫度為60～80℃進行第一次雙向拉伸，拉伸方式為縱向拉伸與橫向拉伸分步進行或縱向拉伸與橫向拉伸同步進行，聚乳酸無紡布纖維膜片的縱向拉伸比為2～4倍，聚乳酸無紡布纖維膜片的橫向拉伸比為2～3倍，得到第一次拉伸聚乳酸薄膜。

c第二次熱軋和第二次雙向拉伸

將經(jīng)b步驟制備的第一次拉伸聚乳酸薄膜采用熱軋機在溫度為80～100℃，壓力5～80MPa進行第二次熱軋，然后將將經(jīng)熱軋后的第一次拉伸聚乳酸薄膜采用拉伸機進行第二次雙向拉伸，拉伸方式為縱向拉伸與橫向拉伸分步進行或縱向拉伸與橫向拉伸同步進行，聚乳酸薄膜縱向拉伸比為2～3倍，聚乳酸薄膜橫向拉伸比為1～2倍，拉伸溫度為80℃～100℃，得到第二次拉伸聚乳酸薄膜。

d第三次熱軋

將經(jīng)c步驟制備的第二次拉伸聚乳酸薄膜采用熱軋機在軋溫度為100～120℃，壓力5～80MPa熱軋?zhí)幚?，熱軋時間為1～10s，得到第三次熱軋聚乳酸薄膜。

e熱定型