资源描述：
《世纪的绿色环保纤维———聚乳酸纤维》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、《纺织科学研究》11关注WTO21世纪的绿色环保纤维———聚乳酸(PLA)纤维曲丽君,鲍 萍(青岛大学纺织服装学院,青岛266071)[摘要] 综述了聚乳酸纤维的研究现状、性能特点、生产技术及其应用前景。[关键词]聚乳酸纤维;开发现状;性能特点;生产工艺;应用前景[中图分类号]TS10212[文献标识码]A[文章编号]100321308(2002)02200112051 引 言进入21世纪,绿色环保问题已成为大众最为关注的话题之一,其影响几乎遍及所有产业,纺织产业也不例外。为此,美国CDP、法国Fisherweb、日本岛津公司和钟
2、纺公司等研究机构近10多年来大量研究、开发聚乳酸纤维,以此作为解决环境污染问题的途径之一。由甜菜或谷物等农产品为原料而制得的聚乳酸(PLA)纤维,是一种研究较多、性能较好、可生物降解的合成纤维。其废弃后在自然界中可完全分解成CO2和H2O,不会对环境产生污染,因而是一种完全自然循环的可生物降解纤维。尤其在石油资源日益短缺、木材资源日益受到保护的21世纪,PLA原料(甜菜或谷物等农产品)“可种植、易种植”的特性正好满足人们追求自然、绿色、环保的要求,因此聚乳酸(PLA)纤维被公认为是21世纪优异的“绿色环保纤维”。2 绿色环保的聚乳
3、酸(PLA)纤维虽然早在1932年就有人开发过聚乳酸(PLA),但目前最新的开发技术是用甜菜或谷物等经葡萄糖发酵制成,以降低制备乳酸聚合体的成本。日本钟纺公司(Kanebo)自1989年起与岛津制作所合作,开始开发PLA(聚乳酸)纤维。1994年,其原料来源于岛津制作所及美国CDP公司。同年,钟纺公司开发出了商品名为L(Lactron)的PLA纤维;1998年又开发出了一系列以Lactron纤维为原料的制成品;2000年1月,钟纺公司进一步[1～2]与美国的CDP公司合作,联合生产聚乳酸树脂。CargillIncorporated
4、和DowChemicalCompany合资后的名称为CargillDowPolymersLLC公司,简称CDP,主要生产聚乳酸(PLA)。美国的CDP公司在Blair、Nebraska投入价值30多亿美元的制造设[1～5]备,每年生产达140万t的PLA,是世界上最大的PLA生产厂。将甜菜或谷物等农产品制得发酵碳水化合物后,得到生产聚乳酸(PLA)用的乳酸,再利用无溶剂聚合,将乳酸转换成聚乳酸(PLA)树脂。所消耗的热量比用矿物燃料制备、转化塑料树脂所需的热量低30%～40%,且释放出的二氧化碳较少。国内东华大学、以沈新元教授为首
5、的科研组,正加紧进行聚乳酸纤维的开发研究,预计在不久[收稿日期]2002203225;[修订日期]2002205230©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.122002年第2期的将来即可批量生产出聚乳酸纤维。PLA聚合物具有生物的可相容性和可降解性。PLA的降解可通过水解而不用酶催化,在燃烧时不产生任何腐蚀性气体,属“绿色环保型”纤维。聚乳酸(PLA)纤维可应用在医药卫生、农用纺织[5]品、服装、室内外用装饰织物、非织造织物和包装材料等领域。聚
6、乳酸(PLA)纤维比聚酯纤维具有较好的亲水性和较低的密度,并且具有良好的弹性、卷曲性和记忆能力。其可燃性低,不形成烟,悬垂性、手感较好,卷曲性及卷曲稳定性良好;耐紫外光。所[1]制成的服装具有优异的吸湿性(芯吸效应)及抗皱性。PLA降解后,可完全生成二氧化碳和水。3PLA纤维的特点PLA纤维具有同PET纤维(即聚酯纤维)相似的物理特性,不仅具有高结晶性,还具有同样的透明性;并且由于它的高结晶性和高取向度,从而具有高耐热性和高强度,且无需特殊的设备和操作[6～9]工艺,应用常规的加工工艺便可进行纺丝。具体特点如下:311 原 料生产
7、PLA的原料丰富,例如甜菜、玉米等,并且可通过不断种植获得这些原料。由于不采用石油或木材,这对于有限的石油和木材资源将起到保护作用。312 耗能量生产PLA纤维所消耗的能源少于三大合成纤维,比较情况见表1。表1 生产不同品种纤维的能源消耗量纤维品种能源消耗量(MJPkg)PLA67PA223PET134PAN249313 可生物降解性PLA纤维具有良好的可生物降解性,被废弃后可在自然界中完全分解为CO2和H2O。二者通过光合作用,又可变成乳酸的原料———淀粉。PLA纤维被埋入土中2～3年后,强度会消失。如果与其它有机废弃物一同掩埋
8、,几个月内便会分解,可以完全分解成CO2和H2O。314 物理机械性能PLA在所有生物可降解聚合物中,熔点最高、结晶度大、透明度好,很适合于作纤维、薄膜及模压制品。PLA纤维的物理性能接近PET纤维(涤纶)和PA纤维(尼龙),染色性能优于PET纤维
