[發明專利]一種環保型聚乳酸纖維材料

在審

• 申請號: 201710491839.3
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN109112659A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 劉傳禮
• 申請（專利權）人: 淮安市冰青建設工程管理有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;C08G63/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于環保新材料技術領域，具體涉及一種環保型聚乳酸纖維材料。該環保型聚乳酸纖維材料由聚乳酸在熔融狀態下連續紡絲制得，該聚乳酸由如下步驟制得：（1）提取原料，在生物催化劑的作用下，加入純乳酸和碳酸鈣進行發酵，獲得發酵液；（2）向發酵液中加入硫酸，充分攪拌后過濾，對濾液進行蒸發濃縮，并再次過濾，獲得乳酸；（3）乳酸經過精制、脫水低聚、高溫裂解，生成環狀二聚體丙交酯，再開環縮聚合成聚乳酸。本發明的原材料容易獲得，生產聚乳酸纖維成本低，紡絲速度快，且質量穩定，對環境污染小，適合大規模連續生產。

技術領域

本發明屬于環保新材料技術領域，具體涉及一種環保型聚乳酸纖維材料。

背景技術

聚乳酸纖維是一種可持續發展的綠色環保纖維。聚乳酸纖維以植物為原料制取，其制品廢棄后在土壤或海水中經微生物作用可分解成二氧化碳和水，燃燒時不會散發毒氣而造成污染。

聚乳酸纖維不僅克服了天然纖維和合成纖維的一些缺點，比如其具有天然纖維的降解性、吸濕透氣性和舒適性，還克服了天然纖維強度低、服裝面料易變形等缺點；聚乳酸纖維天生阻燃，同時又不像棉、粘膠那樣容易滋生細菌。目前被廣泛應用于家紡、服裝、填充料以及無紡布等領域。

現有的纖維制造方法有多種，包括直接紡絲法、復合紡絲法、共混海島法、拉拔法、模板合成法、界面聚合法、相分離法、生物法以及閃蒸紡絲法等，其中已工業化的技術有直接紡絲法、復合紡絲法和共混紡絲法。其中，共混紡絲法因為對設備和技術相對要求低，工藝簡單，成本較低，所制備出的纖維細度小等優點而日益發展。其原理是將部分相容或非相容的聚合物共混物熔融紡絲，得到基體-微纖（海-島）型共混纖維，然后溶解除去基體相，就可以得到分散相的聚合物纖維。由于纖維成形過程中的取向和結晶作用，該方法所得的纖維物理機械性能較好。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環保型聚乳酸纖維新材料，該聚乳酸纖維以玉米、小麥、木薯等農作物為原料，適合工業化連續生產，對環境污染小。

實現本發明目的而采用的技術方案為：一種環保型聚乳酸纖維材料，該環保型聚乳酸纖維材料由聚乳酸在熔融狀態下連續紡絲制得，該聚乳酸由如下步驟制得：（1）提取原料，在生物催化劑的作用下，加入純乳酸和碳酸鈣進行發酵，獲得發酵液；（2）向發酵液中加入硫酸，充分攪拌后過濾，對濾液進行蒸發濃縮，并再次過濾，獲得乳酸；（3）乳酸經過精制、脫水低聚、高溫裂解，生成環狀二聚體丙交酯，再開環縮聚合成聚乳酸。

優選地，所述聚乳酸在熔融狀態下連續紡絲的具體工藝為：先對聚乳酸進行干燥處理，添加助劑和保護氣體，紡絲溫度控制在40-45度，紡絲速度選擇1000-1200m/min，所述助劑為亞磷酸三壬基苯酯，所述保護氣體為氮氣。

優選地，所述助劑的用量為干燥后聚乳酸質量的0.2%-1%。

優選地，步驟（1）中所述的提取原料，該原料選自玉米、小麥、木薯中的一種，所述生物催化劑選自麥芽酶、糖化酶中的一種。

優選地，步驟（2）中所述硫酸的體積百分數為20-30%。

本發明所產生的技術效果：本發明提出一種環保型聚乳酸纖維材料，原材料容易獲得，生產聚乳酸纖維成本低，紡絲速度快，且質量穩定，對環境污染小，適合大規模連續生產。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步的描述。

實施例

1）聚乳酸的制備

提取玉米原料，在生物催化劑麥芽酶的作用下，加入純乳酸和碳酸鈣進行發酵，獲得發酵液；向發酵液中加入硫酸，硫酸的體積百分數為50%，充分攪拌后過濾，對濾液進行蒸發濃縮，并再次過濾，獲得乳酸；乳酸經過精制、脫水低聚、高溫裂解，生成環狀二聚體丙交酯，將乳酸以特殊的濃縮制程，轉變成丙交酯，即中間型產物減水乳酸，再開環縮聚合成聚乳酸。