聚乳酸及其纤维的发展及应用

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1、第24卷第2期聚酯工业Vol．24No．22011-03PolyesterIndustryMar．2011doi:10．3969/j．issn．1008-8261．2011．02.004聚乳酸及其纤维的发展及应用朱晓丹，王婕(大连合成纤维研究设计院股份有限公司，辽宁大连116023)摘要:综述聚乳酸及其纤维的国内外开发历史及现状，介绍了聚乳酸纤维的生产工艺、性能，及其在服装、家用、纺织品、医疗用品领域的应用。关键词:聚乳酸及其纤维;发展;应用中图分类号:TQ342．19文献标识码:A文章编号:1008-826

2、1(2011)02-0013-04度安全性得到了确认，作为少数被美国食品及药物0前言管理局(FDA)批准的生物降解医用材料。聚乳酸(PolylacticAcid)，简称PLA，也称聚丙1991年美国卡吉尔(Cargill)公司以玉米为原料交酯，属线性脂肪族热塑性聚酯，是一种具有优良的发酵生产乳酸，然后在真空条件下采用溶剂脱水技生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。术，生产高分子质量PLA。2001年11月，美国陶氏PLA以玉米、小麦、木薯等一些植物中的淀粉为最初化学(DowChemical)与Cargil

3、l合作成立的Cargill原料，经过酶分解得到葡萄糖，再经过乳酸菌发酵后DowPolymers(简称CDP)公司，投资3亿美元，采用变成乳酸，然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。两步法聚合技术，在美国内布拉斯加州Blair投产兴聚乳酸制品废弃后在土壤或水中，30天内会在自然建了一套14万t/a的PLA生产装置，这是目前世界条件下彻底分解成CO2和H2O，不会对环境产生污上最大的聚乳酸生产工厂。染，因而是一种完全自然循环型的可生物降解材料。2005年，CDP公司更名为NatureWorks公司;由于乳酸分子中存在

4、手性碳原子，PLA有D型2008年末，NatureWork公司开发出PLA树脂In-TM和L型之分，使丙交酯、PLA的种类因立体结构不同geo的新技术，成为全球PLA生产的引领者。2009TM而有多种，如聚右旋乳酸(PDLA)、聚左旋乳酸(PL-年，Ingeo的产能达到14万t/a。NatureWork公司TMLA)和聚外消旋乳酸(PDLLA)。由于目前市场上的还推出了Ingeo6252D和6201D2种新产品，适用乳酸主要为L-乳酸(左旋乳酸)和D，L-乳酸(外消于低成本熔喷非织造布，产品可用作揩布和滤材，

5、若［1-3］旋乳酸)，因此通常大量被合成的乳酸为PLLA和与木浆或黏胶纤维混合，还可增强其吸液性。PDLLA。日本在聚乳酸产业中拥有最多的专利。其中，1989年日本钟纺公司与岛津公司合作开发PLA纤1国内外开发历史及现状维，原料采用岛津制作所和CDP公司的产品，1994近年来，国外聚乳酸技术的开发和工业化生产年开发出商标名为Lactron的纤维，1998年又开发得到了突破性进展，现在市场上的PLA纤维及其原出用此纤维制造的系列服饰产品。料大部分来源于美国、日本和德国。此外，三井化学公司曾以玉米、甜菜、马铃薯

6、等1932年，杜邦(DuPont)公司的著名的高分子为原料，经过固相缩聚直接合成了PLA低聚物，并化学家Carothers在真空条件下加热乳酸得到了低在惰性气体中制得相对分子质量较高的PLA，其商TM分子质量的聚乳酸。1948年美国维吉尼亚卡罗来品名为Lacea。尤尼吉卡公司也纺制出单丝、复丝纳化学公司利用玉米残渣提取玉米醇溶蛋白质，生和短纤(常规型和皮芯复合型)，纺黏非织造布(包［1-2］产出Vicara纤维。1962年美国Cyanamid公司用聚括常规型、皮芯复合型和模压型)等系列产品。乳酸制成了可生物吸

7、收的医用缝合线。20世纪70帝人公司开发出纤维级的耐热PLA“Biofront”，年代，聚乳酸在人体内的易分解性和分解产物的高具有立体络合结晶结构，并于2009年完全产业化，收稿日期:2011-01-11;修回日期:2011-01-28。作者简介:朱晓丹(1974-)，女，辽宁昌图人，助理工程师，工学学士，从事化纤工艺设计工作。14聚酯工业第24卷其熔点为210℃，而普通PLA为170℃，因此其纤原料有3种规格，即再生PLA-R，PLA-NWC以及PLA［3］维可经受高温高压的染色。混合物PLA-R/C。纺丝

8、成网实验在Reicofil-4试验生德国STFI研究所和Leibniz聚合物研究所合作开产线上完成，工艺条件如表1所示。产品的后处理有3［4］发了以PLA为原料的纺黏非织造布产品。使用的PLA种工艺:热黏合、水刺或针刺。表1产业用PLA纺黏法生产工艺参数Table1IndustrialusePLAspunbondedproductionprocessparameters预干燥温度/泵前后压力/纺丝板