[發明專利]一種高熔點中空聚乳酸纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 201711458041.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108193317A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 陸育明;馮忠耀;李東華;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;D01F1/10;D01F1/04;D01D5/24;D01D5/253;D01D5/12
• 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

本發明涉及纖維生產技術領域，具體是一種高熔點中空聚乳酸纖維及其制備方法，所述高熔點聚乳酸纖維由高熔點聚乳酸母粒和兩種構型聚乳酸切片通過中空異形紡絲加工而成。本發明優點在于：既克服了現有技術需要對聚乳酸纖維進行后染色的面臨的聚乳酸纖維染深色困難的缺點，又克服了聚乳酸面料后染色和熨燙帶來的面料服用性能降低的缺點。以本發明高熔點中空聚乳酸纖維純紡或混紡制成的服裝具有色牢度高、保暖、蓬松、透氣性好、富有光澤、手感好、導濕吸汗、耐紫外和可生物降解等優點。

技術領域

本發明涉及纖維生產技術領域，具體地說，是一種高熔點中空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，據報道，新疆棉花種植區是我國地膜污染最嚴重的區域，日益加重的地膜污染問題影響了農作物的產量和品質，并且，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，能夠應用于人民需要量較多的農用地膜和一次性包裝材料、衛生材料。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，聚乳酸纖維熔點低，耐熱性差，極大的降低了使用的場合，從根本上限制了聚乳酸纖維的規?；褂?。

中國專利文獻CN101805941A(申請號201010145777.9)公開了一種高熔點聚乳酸纖維的制備方法，包括：(1)將聚L-乳酸(PLLA)切片與聚D-乳酸(PDLA)切片進行真空干燥；(2)將干燥的PLLA切片與PDLA切片按重量比20∶80～80∶20混合，再加入占PLA切片總重量0.01wt％～5wt％的成核劑進行充分混合均勻；(3)將混合物料進行熔融共混，共混熔體經噴絲板噴出，通過吹風冷卻、上油后卷繞成初生纖維；(4)將初生纖維進行3～12倍的熱拉伸；(5)將已拉伸過的纖維導入熱定型箱中進行有張力的熱定型，制得的聚乳酸纖維熔點為209℃，具有耐熱性好、力學性能優良、可完全生物降解性，從一定程度上解決了聚乳酸纖維面料的染色以及熨燙問題，但還未從根本上解決聚乳酸纖維面料染深色困難的問題，以及后染色和熨燙導致聚乳酸面料服用性能降低的問題，因此，原液著色制備高熔點聚乳酸纖維是根本的解決方式。

聚乳酸纖維在應用于紡織服裝和家紡用方面，在有些使用場合還需要具有保暖性和透氣性雙重功能，在生產中使用異形噴絲板將其加工成異形聚乳酸纖維，將進一步拓寬聚乳酸纖維的應用，賦予纖維良好的保暖性和蓬松性。

UK Polymer Showcase 2007 London 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。