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1、第17卷第2期中原工学院学报Vol.17No.22006年04月JOURNALOFZHONGYUANINSTITUTEOFTECHNOLOGYApr.,2006文章编号:1671-6906(2006)02-0009-04聚乳酸纤维纺织品的研究与开发刘杰,苏玉恒(河南纺织高等专科学校纺织系,河南郑州450007)摘要:分析了聚乳酸纤维产品的研究开发现状,介绍了聚乳酸纤维的生产及性能,结合纤维性能的特点,总结出开发服用聚乳酸纤维产品的工艺要点在于:纺纱中要提高纱线的抱合性,染整中应选择合适的染料及严格控制温度.关键词:聚乳酸纤维;纤维的生产及性能
2、;产品开发;工艺要点中图分类号:TS102.51文献标识码:A1.2聚乳酸纤维的特点1聚乳酸纤维的生产流程、特点及结1.2.1原料来源构性能分析聚乳酸纤维的原料来源于地球上不断再生而取之不竭的农作物,属于可重复使用的资源,同时纤维生产聚乳酸纤维(Poly-lacticacid,简称PLA)是一种加工所需能耗也较低,其产品综合能耗为目前大类化生物原料制品,它属于生物高分子产品,虽隶属于合成纤生产中最低的.纤维,但纤维加工不需要使用石油等化工原料,是唯一1.2.2可生物降解可生物降解的合成纤维.聚乳酸纤维利用聚合物链上酯键的水解及PLA1.1聚乳酸纤维的生产末端羧基对水解所起的自
3、催化作用从无定形区开始降聚乳酸纤维的生产是以玉米、黑麦、小麦等淀粉为解.其废弃物埋入土中后,在土壤和水中的微生物作用原料,经发酵转化成乳酸,再经聚合形成聚乳酸树酯,下,纤维可被完全分解为CO2和H2O,降解产生的通过熔融纺丝方法而制成的合成纤维.考虑到采用溶CO2可通过植物光和作用减少其在大气中的含量,对液纺丝法的工艺较为复杂,溶剂较难回收,纺丝环境恶地球环境不会造成污染.如图2所示.劣,对环境和使用带来污染,加上聚乳酸合成的成本较高.目前一般都采用熔融纺丝法进行纺制.图1表示了采用高速熔融纺丝一步法生产聚乳酸纤维的工艺流程[1,2]示意图.玉米等→葡萄糖→发酵→乳酸→预聚体→丙交酯→蒸馏→丙
4、交酯→蒸馏→聚合物→聚合物改性→聚乳酸树脂→图2聚乳酸纤维的自然循环系统聚乳酸树酯切片→干燥→螺杆挤出机熔融→过滤器→纺丝箱体1.2.3生产过程清洁→纺丝→集束→牵伸→上油→卷曲→切断→打包聚乳酸纤维的生产过程无毒,从农作物中提取淀图1聚乳酸纤维生产的工艺流程粉,发酵得到乳酸,进一步聚合的聚乳酸酯,这一切加收稿日期:2006-02-21基金项目:河南省科技攻关项目(0424280021)作者简介:刘杰(1968-),女,河南信阳人,硕士,副教授.10中原工学院学报2006年第17卷工过程都可以是无毒的,淀粉发酵污
5、水的处理也不存具有良好的光泽、优雅的真丝观感和手感、良好的吸湿在难题.化纤生产中以熔融纺丝,减少了纺丝中的污性和快干效应,适用于动感、军装及运动衫等产品.染,生成物可再由土壤和海洋生物代谢,不污染环境.另外,聚乳酸纤维燃烧时几乎没有一氧化氮放出,也不2聚乳酸纤维纺织产品的研究现状会产生氮和硫的氧化物等对环境有害的污染物,对空及存在的问题[3-5]气质量没有破环,是完全意义上的环保纤维.1.3聚乳酸纤维性能分析2.1聚乳酸纤维纺织产品的研究现状1.3.1聚乳酸纤维的结构性能聚乳酸纤维在国外的研究开发起步较早,1913年PLA为全芯层结构,横切面略呈圆形,表面平滑美国DuPont公司发
6、明了纤维原料,但由于受到工业化大生产的限制,20世纪80年代以前主要是利用聚有光泽,具有一定的透明度,光泽较浅,较为柔和.聚乳乳酸酯的生物相容性,用于医药方面作为释缓药物的酸(PLA)的化学结构如下:包囊材料、手术缝纫线等,90年代后期,由美国著名的CH3O谷物公司Cargill完善了工业化生产高分子聚合物的HOCHCOH(PLA)生产工艺,1997年该公司与美国Dow聚合物公司合从分子结构可以看出,PLA纤维属于脂肪族聚酯股成立CargillDowPolymers公司,全力发展聚乳酸纤维,不含芳香环,具有较高的结晶度和取向度,具有原料生产事业,聚乳酸纤维原料才扩大了其应用范围,较高的强度
7、和耐热性.产品广泛应用于服装、装饰及产业领域.现在美国杜邦1.3.2聚乳酸纤维的物理、化学性能和孟山及日本钟纺等公司均已加入开发与应用聚乳酸表1所示为聚乳酸纤维与涤纶纤维的各项性能纤维的行列.而我们国家在聚乳酸纤维的加工、应用方值,由表1中数据对比可以看出,PLA纤维由于为合面尚处于起步阶段[6,7].成纤维,性能上与涤纶纤维具有相似之处,PLA纤维2.2聚乳酸纤维纺织产品开发中存在的问题的断
