專利名稱：聚乳酸抗水解纖維及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乳酸纖維及制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著人們生活水平的提高以及環(huán)保意識的增強(qiáng)，人們對天 然可生物降解纖維的研究越來越重視，世界各國竟相研究和開發(fā)新的綠 色環(huán)保纖維，其中于九十年代末剛剛實現(xiàn)工業(yè)化開發(fā)的聚乳酸纖維(PLA纖維)最引人注目，它可以從谷物中取得，其制品廢棄后在土壤 中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，而且燃燒時不會散發(fā)毒氣，不 會造成污染。但是，純聚乳酸纖維的抗水解性能較差，在織物的染色過程中，經(jīng) 加壓高溫處理，其織物的強(qiáng)度會下降，影響了聚乳酸纖維的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗水解性能好的聚乳酸抗水解纖維及 制備方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種聚乳酸抗水解纖維，包括聚乳酸成分，其特征是在聚乳酸成 分中混有炭化二亞胺成分。炭化二亞胺為單體炭化二亞胺、聚合物炭化二亞胺、炭化二亞胺母粒中的一種或幾種混合物。聚合物炭化二亞胺的分子量為10000-30000。
炭化二亞胺為纖維重量的為0.5-10%。聚乳酸抗水解纖維的末端基含量 為0.5~20eq/ton。聚乳酸抗水解纖維經(jīng)高溫高壓熱水處理后，其強(qiáng)度保 持率為60 95%。一種聚乳酸抗水解纖維的制備方法，其特征是包括下列步驟(1) 將聚乳酸切片經(jīng)真空干燥，至水分含量為100ppm 500ppm;(2) 將干燥后的聚乳酸切片90 99.5%重量與0.5~10%重量的炭化 二亞胺化合物混合，用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出；(3) 將共混、擠出產(chǎn)物干燥至水分含量為100 400ppm;(4) 將經(jīng)步驟(3)干燥后的切片進(jìn)行熔融紡絲，得預(yù)牽伸絲；(5) 對預(yù)牽伸絲進(jìn)行延伸，得延伸絲。步驟(2)中擠出溫度為nO 24(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為250 400rpm; 步驟(4)中紡絲溫度為200 240°C，巻繞速度為2800 5000m/min;步 驟(5)中延伸倍率為1.5 2。本發(fā)明的抗水解聚乳酸纖維由于具有很高的抗水解性，可以提高聚 乳酸纖維在高溫、加壓下染色的性能，并且本身聚乳酸就具有生物可降 解性，可提高聚乳酸纖維的廣泛應(yīng)用。本發(fā)明的抗水解聚乳酸纖維經(jīng)120 。C的熱水處理30分鐘，其強(qiáng)度保持率為60~95%。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
具體實施例方式
實施例1:將聚乳酸切片經(jīng)真空干燥，至水分含量為100ppm 500ppm(例100 ppm、 300ppm、 400ppm、 500ppm);
干燥后的聚乳酸切片97%重量與分子量在10000 30000 (例 10000、 20000、 30000)的聚炭化二亞胺3%重量混合均勻，用雙螺桿擠 出機(jī)熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為21CTC，螺桿轉(zhuǎn)速為250rpm。然 后對混合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到150ppm，經(jīng)熔融紡絲制備， 紡絲溫度為210。C，巻繞速度為2800m/min，最后進(jìn)行延伸，延伸倍率 為1.5，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為2eq/ton，經(jīng)12(TC熱水處理30分 鐘強(qiáng)度保持率為75%以上。實施例2:將聚乳酸切片經(jīng)真空干燥，至水分含量為100ppm 500ppm(例100 ppm、 300ppm、 400ppm、 500ppm);將干燥后的聚乳酸切片94%重量與炭化二亞胺單體6%重量混合均 勻，用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為190°C，螺桿轉(zhuǎn) 速為300rpm。然后對混合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到150ppm，經(jīng) 熔融紡絲制備，紡絲溫度為235-C，巻繞速度為3500m/min，最后進(jìn)行 延伸，延伸倍率為1.7，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為7eq/ton，經(jīng)120 。C熱水處理30分鐘強(qiáng)度保持率為75%。實施例3:干燥后的聚乳酸切片90%重量與炭化二亞胺母粒10%重 量混合均勻用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為200°C， 螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm。然后對混合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到 150ppm，經(jīng)熔融紡絲制備，紡絲溫度為220°C，巻繞速度為3000m/min， 最后進(jìn)行延伸，延伸倍率為1.5，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為7eq/ton， 經(jīng)12(TC熱水處理30分鐘強(qiáng)度保持率為80%。其余同實施例1 。
實施例4:干燥后的聚乳酸切片99%重量與單體炭化二亞胺1%重量 混合均勻用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出造粒，擠出溫度為20(TC，螺 桿轉(zhuǎn)速為300rpni。然后對混合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到150ppm， 經(jīng)熔融紡絲制備，紡絲溫度為230。C，巻繞速度為3000m/min，最后進(jìn) 行延伸，延伸倍率為2.0，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為4eq/ton，經(jīng)120 。C熱水處理30分鐘強(qiáng)度保持率為80%。其余同實施例1 。實施例5:干燥后的聚乳酸切片95%重量與單體炭化二亞胺3%重 量、炭化二亞胺母粒2%重量混合均勻用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出 造粒，擠出溫度為17(TC (或24(TC)，螺桿轉(zhuǎn)速為400rpm。然后對混 合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到100 400ppm(例100ppm、300ppm、 400 ppm)，經(jīng)熔融紡絲制備，紡絲溫度為24CTC ，巻繞速度為5000m/min， 最后進(jìn)行延伸，延伸倍率為2.0，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為15 20eq/ton，經(jīng)12(TC熱水處理30分鐘強(qiáng)度保持率約為95%。其余同實施 例1。
權(quán)利要求
1、一種聚乳酸抗水解纖維，包括聚乳酸成分，其特征是在聚乳酸成分中混有炭化二亞胺成分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是炭化二 亞胺為單體炭化二亞胺、聚合物炭化二亞胺、炭化二亞胺母粒中的一種 或幾種混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是聚合物炭化二亞胺的分子量為10000-30000。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是 炭化二亞胺為纖維重量的為0.5-10%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是 聚乳酸抗水解纖維的末端基含量為0.5 20eq/ton。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是 聚乳酸抗水解纖維經(jīng)高溫高壓熱水處理后，其強(qiáng)度保持率為60~95%。
7、 一種權(quán)利要求1所述的聚乳酸抗水解纖維的制備方法，其特征是包括下列步驟(1) 將聚乳酸切片經(jīng)真空干燥，至水分含量為100ppm 500ppm;(2) 將干燥后的聚乳酸切片90 99.5%重量與0.5 10%重量的炭化 二亞胺化合物混合，用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出；(3) 將共混、擠出產(chǎn)物干燥至水分含量為100 400ppm;(4) 將經(jīng)步驟(3)干燥后的切片進(jìn)行熔融紡絲，得預(yù)牽伸絲；(5) 對預(yù)牽伸絲進(jìn)行延伸，得延伸絲。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚乳酸抗水解纖維的制備方法，其特征 是步驟(2)中擠出溫度為nO 240。C，螺桿轉(zhuǎn)速為250 400rpm; 步驟(4)中紡絲溫度為200 240°C，巻繞速度為2800~5000m/min;步 驟(5)中延伸倍率為1.5 2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚乳酸抗水解纖維，包括聚乳酸成分，在聚乳酸成分中混有炭化二亞胺成分。制備方法包括將聚乳酸切片經(jīng)真空干燥、將干燥后的聚乳酸切片與炭化二亞胺化合物混合，用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出并干燥至水分含量為100～400ppm、進(jìn)一步進(jìn)行熔融紡絲，得預(yù)牽伸絲、對預(yù)牽伸絲進(jìn)行延伸，得延伸絲。本發(fā)明的抗水解聚乳酸纖維由于具有很高的抗水解性，可以提高聚乳酸纖維在高溫、加壓下染色的性能，并且本身聚乳酸就具有生物可降解性，可提高聚乳酸纖維的廣泛應(yīng)用。
文檔編號D01F1/10GK101126183SQ20061004097
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者佐藤正幸, 戴家欣, 施澤順 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司