[發明專利]一種原液著色聚乳酸纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 201711458009.7
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108193316A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 李東華;陸育明;馮忠耀;劉萍;朱亞宏;陳輝華;顧惠琴;楊衛忠;楊成;李忠
• 申請（專利權）人: 上海德福倫化纖有限公司
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F8/06;D01F1/10;D01F1/04
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 陸林輝

本發明公開了一種原液著色聚乳酸纖維及其制備方法，所述方法包括步驟A、原液著色聚乳酸母粒的制備：將65～85wt％聚乳酸粉體、5～20wt％環保色料和10～30wt％輔料混合均勻，干燥后經螺桿擠出機擠出造粒制成原液著色聚乳酸母粒；所述輔料為聚乙烯蠟和納米碳酸鈣的混合物；B、原液著色聚乳酸纖維的制備：將5～12wt％原液著色聚乳酸母粒和88～95wt％聚乳酸切片進行紡絲和牽伸得到原液著色聚乳酸纖維。所述原液著色聚乳酸母粒中色料分散均勻，可適用纖維體系，而采用原液著色聚乳酸母粒為原料加工成原液著色聚乳酸纖維，能夠從根本上克服聚乳酸抗水解能力差的缺陷，解決現有技術色母載體與聚乳酸切片不能相容的問題。

技術領域

本發明屬于纖維生產技術領域，具體涉及一種原液著色聚乳酸纖維及其制備方法。

背景技術

合成纖維聚酯、尼龍、聚丙烯、亞克力是以石油化工產品為原料合成的，其物理和化學性質穩定，但存在著使用后廢棄物無法分解的問題，同時，石油是不可再生資源，伴隨著石化原料的損耗，為了實現可持續發展，紡織領域需要有新的替代原料，特別是對環境友好的聚合物。聚乳酸(PLA)就是一個杰出的代表，其原料乳酸可來自于再生能源如玉米、甜菜等，PLA屬于線性脂肪族熱塑性聚酯，這種分子結構意味著其具有良好的生物相容性和可降解性能，在一定的溫度、pH值和水分的條件下，能夠分解為水和二氧化碳。美國NatureWorks公司是全球PLA纖維開發和生產的引領者，PLA纖維主要用于一次性產品，占NatureWorks公司總銷量的60％～70％。其它紡織尖端公司如美國DuPont、Unifi、FiberInnovation、Parkdale、Interface、日本帝人、鐘紡、可樂麗等公司也掌握了PLA開發的關鍵技術，并開發相關的PLA紡織品，處于PLA開發的前沿，中國目前還處于被動的模仿狀況。

PLA纖維相比較來源于石油基的PET纖維，具有透濕性好、彈性回復高、燃燒熱小、燃燒發煙少、耐紫外線性好、折射率低，富有光澤、織物手感好和可生物降解等突出優勢。但PLA纖維還存在一些缺陷，比如線性脂肪族熱塑性聚酯結構使得其抗水解能力差，因而染色和后整理工藝會對纖維產生較多不利影響，降低了服用性能。

UK Polymer Showcase 2007London College of Fashion公開了為了取消后續的染色步驟，避免潛在的水解、降解，美國DyeCat^TM公司開發了合適的發色團加載到催化劑結構上，應用在PLA的聚合階段，直接一步做成了有色PLA聚合物，并開發了黑色PLA聚酯以及通常需要高染料的負載一些難以實現的顏色。在還未掌握PLA核心關鍵生產技術的當前，國內尚難以實現幅度如此之大的跨越。

中國專利201710137990.7公開了一種聚乳酸纖維紡前原液著色用溶劑載體型色母，原料組成：溶劑載體40-89.5％、染料或顏料10-60％和分散劑0.5-5％。所選用聚乳酸專用溶劑載體型色母中的幾類溶劑載體與聚乳酸具有良好相容性，通過在線添加，利用率提高，實際上面臨諸多困難，對配色人員的技術要求高，相應的生產設備也需要進行改造，品種更換時顏料殘留操作較為復雜，不是市場上主流的生產方式。中國專利201611143792.3公開了一種聚乳酸纖維紡前原液著色用色母粒，按重量份計由以下組分組成：40～95份熔點為180℃的改性PET聚酯，0～50份顏料A或染料a，0～25份顏料B或染料b，0～15份顏料C或染料c，0～10份顏料D或染料d，0.3～1.0份熱穩定助劑，0～2.5份分散助劑，0～2.5份流變改性劑，在紡絲時加入色母粒，可以得到耐水性色牢度3級以上、耐光照色牢度4級以上的聚乳酸纖維。以上2篇專利研究的載體為溶劑載體、180℃的改性PET聚酯，都需要考慮與聚乳酸切片的相容性問題，試驗研究過程都較為復雜繁瑣。