[發明專利]一種可降解阻燃聚乳酸彈性纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 202011604593.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112813528A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 翁榮金;張體健;柴紅梅
• 申請（專利權）人: 浪莎針織有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/07;D01F1/10
• 代理公司: 北京艾皮專利代理有限公司 11777
• 代理人: 楊克

本發明公開了纖維技術領域，提供了一種可降解阻燃聚乳酸彈性纖維及其制備方法，所述一種可降解阻燃聚乳酸彈性纖維，由以下組分組成：聚乳酸、改性劑、阻燃劑、增塑劑、酶解玉米淀粉；改性劑由膠原蛋白、活性肽、殼聚糖、羥基磷灰石混合而成。本發明使用的改性劑具有較好的仿生性，能夠顯著改善聚乳酸材料的生物相容性、生物活性以及力學性能，提高聚乳酸的細胞親和性，使得制備所得纖維的物理性能和阻燃效果更佳；提高制備所得的纖維的彈性，使其具備更優的拉伸強度和彎曲強度。

技術領域

本發明涉及纖維技術領域，尤其涉及一種可降解阻燃聚乳酸彈性纖維及其制備方法。

背景技術

聚乳酸纖維是以玉米、小麥、甜菜等含淀粉的農產品為原料，經發酵生成乳酸后，再經縮聚和熔融紡絲制成聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時，不會散發毒氣，不會造成污染，是一種可持續發展的生態纖維。

由聚乳酸纖維制成的織物面料手感、懸垂性好，抗紫外線，具有較低的可燃性和優良的加工性能。但是現有的聚乳酸纖維在加工使用時存在物理性能較弱、纖維的抗拉伸強度較低的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種可降解阻燃聚乳酸彈性纖維及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種可降解阻燃聚乳酸彈性纖維，按重量份數由以下組分組成：聚乳酸45-65份、改性劑10-16份、阻燃劑8-16份、增塑劑3-5份、酶解玉米淀粉10-14份；改性劑由膠原蛋白、活性肽、殼聚糖、羥基磷灰石混合而成，所述改性劑中膠原蛋白、活性肽、殼聚糖、羥基磷灰石的重量比為(1-3)：(2-5)：(1-2)：(4-6)。

所述酶解玉米淀粉的制備方法包括以下步驟：將玉米粉和水調漿后，按干玉米粉質量的0.2-0.8％添加蛋白酶，按干玉米粉質量的0.1-0.15％添加葡萄糖氧化酶，在50-60℃溫度條件下酶解2-6h，將酶解后的玉米粉干燥粉碎得到酶解玉米淀粉。

所述阻燃劑為聚磷酸銨，且所述增塑劑為聚乙二醇。

一種可降解阻燃聚乳酸彈性纖維的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：按照重量份數稱取各組分；

步驟2：將聚乳酸倒入過氧化氫溶液中浸泡1-3h，浸泡的同時使用紫外線對聚乳酸進行照射處理；

步驟3：浸泡完成后將聚乳酸撈出并干燥、粉碎處理，將粉碎后的聚乳酸與改性劑、阻燃劑、增塑劑、酶解玉米淀粉混合反應2-3h，即得。

所述步驟2中過氧化氫溶液的濃度為30-40％，且過氧化氫溶液與聚乳酸的重量比為(1.5-3)：1；所述步驟2中紫外線的波長為280-315nm。

使用由膠原蛋白、活性肽、殼聚糖、羥基磷灰石這樣細胞外基質成分或結構類似的天然活性分子組成的改性劑對聚乳酸進行仿生修飾改性。根據細胞外基質與細胞的相互作用以及引導組織再生的特點，使用細胞外基質成分或結構類似的天然活性分子對聚乳酸進行修飾，可使材料模擬細胞外基質的結構與功能更易為細胞識別，具有較好的仿生性，能夠顯著改善聚乳酸材料的生物相容性、生物活性以及力學性能，提高聚乳酸的細胞親和性，使得制備所得纖維的物理性能和阻燃效果更佳。

在原料中添加酶解玉米淀粉，并利用蛋白酶對玉米蛋白的水解提高玉米中蛋白質的水溶性，同時利用葡萄糖氧化酶作為脫氫酶在氧化葡萄糖的過程中對玉米粉進行酶解改性，提高玉米粉的粘度，使得原料各組分能夠更好的混合反應的同時，還提高制備所得的纖維的彈性，使其具備更優的拉伸強度和彎曲強度。

在原料中添加阻燃劑和增塑劑，提高制備所得的纖維阻燃效果和塑型效果。

具體實施方式