聚乳酸纤维性能研究及产品开发开题报告

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1、开题报告聚乳酸纤维性能研究及产品开发一、选题的背景、意义1.聚乳酸纤维的生产现状最早用玉米为原料的纤维生产于1948年，产品名为“维卡拉”，为玉米蛋白质纤维，由美国维吉尼亚——卡里罗来纳化学公司于1948年至1957年批量生产。聚乳酸的研究和开发历史则可以追溯到20世纪30年代，当时著名高分子化学家Carothers曾对聚乳酸的合成做过报道。1944年Filachiene在Hovey、Hodgins及Begji研究的基础上，对聚乳酸的聚合方法进行了系统的研究。1954年DuPont公司采用新的聚合方法制备出了高分子量的聚乳酸。1962年美国cyanamid公司用聚

2、乳酸制成了性能优异的可吸收缝合线。20世纪70年代聚乳酸在人体内的易分解性和分解产物的高度安全性得到了确认，作为少数被美国食品及药物管理局(FDA)批准的生物降解医用材料【1】。而目前，只有美国、日本及德国几家公司对聚乳酸的大规模生产技术进行了研究和开发。1997年，化学公司Dowpolymers看好聚乳酸纤维的后期发展，与美国知名谷物公司Cargll公司各出资50％合资组建CDP公司，1999年开始在美国内布拉斯加州建造年产14万吨PLA聚合物树脂的新工厂，并于2002年初正式投产，目前总产量已达20万吨，营业额至少达3亿美元，其中30％输往日本。1989年，日

3、本钟纺公司与岛滓制作所合作开发玉米聚乳酸纤维，原料来源于岛津制作所和CDP公司，并于1994年开发出商品名为Lactron的纤维，1998年又开发出用此纤维制造的系列服饰产品，并于长野冬季奥林匹克运动会上进行了展示。2000年1月，钟纺公司与CDP合作，联合生产聚乳酸纤维树脂。此外，日本的尤尼吉卡和仓敷公司也相继使用CDP公司的PLA聚合物纺制长丝、短纤或用纺粘法生产非织造布产品。2002年4月在瑞士日内瓦举办的非织造布贸易展览会Index02上，日本大阪的纤维生产商KaneboGohsen有限公司作了有关PLA纤维的报告。该公司目前的生产能力为700t／年，并可

4、能根据发展的需求扩大生产规模。德国inventafischerwc公司的年产3000吨聚乳酸中试实验装置也已获得成功，并着手进行年产1万吨的生产线的开发。目前，聚乳酸纤维成本过高的问题亦因cDP公司聚乳酸树脂工厂的投产而得到解决【2】。现在，世界各工厂生产的聚乳酸纤维的原料绝大部分来自美国CDP公司，而杜邦公司等也有建厂计划。迄今为止，全球已有85个公司参与Cargill一Dow公司的PLA的开发和纤维生产销售网，其中包括日本东丽、伊藤忠以及中国台湾的远纺集团和上海华源、世好公司等。华源公司的PLA纤维加弹丝、拉伸丝及布样已在2003年3月的上海国际面料展亮相[3

5、]。2.聚乳酸纺织品的研究现状聚乳酸纤维属于生物降解高分子产品。具备了环保型纺织品的特征，而且具有一些优良的性能特点，在服装面料及产业用纺织品领域有良好的发展前景，将成为新世纪纤维生产与应用中的主导型产品之一【4】。但由于该纤维目前只有美、日、德等国的少数公司生产，在面料生产尚未得到广泛的应用。国内外对于聚乳酸纺织品的研究主要集中在以下几方面【5】。l、聚乳酸纤维性能的研究，包括与纺织加工与使用相关的纤维的物理、化学性能的研究、可降解性能的研究、及与其它各类纤维的性能进行比较。2、聚乳酸纤维生产工艺的研究，主要研究该纤维的分子结构、聚合方法、生产工艺等。3、聚乳酸

6、纤维染色工艺的研究，主要研究该纤维染色所用染料、染色工艺条件、染色对于纤维性能的影响等。3.意义在当今的纺织行业中，新产品层出不穷，新原料的织物也不断涌现。虽然聚乳酸纤维具有良好的环保性，但要想在竞争激烈的市场中拥有一席之地，产品必须独具特色，才能赢得市场的青睐。聚乳酸纤维由于具有优良的性能特点，在服装面料及产业用纺织品领域有良好的发展前景。但对于聚乳酸纺织品的研究，特别是对于其面料的服用性能特点，以及面料的设计与生产的研究还有待深入。正是在这种背景下，我们确立了“聚乳酸纤维性能研究及产品开发”这一课题，希望通过研究，来促进聚乳酸纤维的开发与应用【6】.二、相关研

7、究的最新成果及动态聚乳酸纤维可制成单丝、复丝、变形丝。由于聚乳酸纤维具有良好的强度与较高的断裂伸长率，纤维柔软，并且有较大的表面粘性，抱合力强，因而具有良好的纺纱性能，可以制成短纤维，用于纯纺各种纱支的短纤单纱或股线，也可与其它各类纤维混纺【7】。聚乳酸纱线还可以与各类纤维的纱线进行交并、交织，获得各种新颖独特的织物风格。聚乳酸纱线可以制成机织物、针织物、非织造布等，在服装、产业、装饰等领域均有较好的应用前景【8】。服装用织物聚乳酸纤维可以通过改变长度、细度与表面形态，或与其它纤维混纺或交织，铡成棉型、毛型、麻型、长丝型织物。而纤维之间的复合应用，便各种纤维的性能

8、相互融合，