專利名稱：新型聚乳酸抗水解纖維及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗水解纖維及制備方法。
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(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)天 然可生物降解纖維的研究越來越重視，聚乳酸(PLA)是一類可完全降 解、對(duì)環(huán)境友好的脂肪族聚酯類高分子材料，具有優(yōu)良的生物相容性， 在生物體內(nèi)經(jīng)酶分解，在體外可在微生物、水、酸、堿等作用下完全分 解，最終產(chǎn)物是二氧化碳和水，而且燃燒時(shí)不會(huì)散發(fā)毒氣，不會(huì)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(huì)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新型聚乳酸抗水解纖 維及制備方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種新型聚乳酸抗水解纖維，包括聚乳酸成分，其特征是在聚乳 酸成分中，混合有環(huán)氧化合物和環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑成分。所述的環(huán)氧化合物可以含有一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)或一個(gè)以上的環(huán)氧基團(tuán)。 環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑是雙氰胺或其衍生物。環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑是季銨鹽或 鎿鹽。聚乳酸抗水解纖維中，環(huán)氧化合物為聚乳酸重量成分的0.5 10%。聚乳酸抗水解纖維中，環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑為聚乳酸重量成分的0.05 2%。這種聚乳酸抗水解纖維的末端基含量為1 20eq/ton。這種聚乳酸 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%。一種新型聚乳酸抗水解纖維的制備方法，其特征是包括下列步驟 將聚乳酸切片與環(huán)氧化合物、環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑混合后進(jìn)行熔融紡絲，紡 絲溫度為200~240°C，巻繞速度為2800~5000m/min，得到P0Y，再經(jīng)過 延伸機(jī)進(jìn)行延伸，延伸倍率為1.3-2,得到延伸絲。聚乳酸切片與環(huán)氧化合物、環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑混合方法是將聚乳酸 切片與相當(dāng)于聚乳酸重量0.5 10%的環(huán)氧化合物及相當(dāng)于聚乳酸重量成 分的0.05 2%環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑混合，用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，進(jìn)行 反應(yīng)擠出，擠出溫度為170~240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250 400rpm。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的末 端基含量為1 20eq/ton。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(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明-
具體實(shí)施例方式實(shí)施例l:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、100g雙環(huán)氧基團(tuán) 化合物MADGIC、 5g雙氰胺混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出 溫度為200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250rpm。然后對(duì)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225"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9eq/ton，經(jīng)120'C熱水處理30分鐘強(qiáng)度保持率為70%。實(shí)施例2:取10kg經(jīng)真仝干燥后的聚乳酸切片、150g三個(gè)環(huán)氧基 團(tuán)化合物TGIC、 2.5g季銨鹽混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠 出溫度為185°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm。然后對(duì)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235X:，巻繞速度 為3500m/min，最后進(jìn)行延伸，延伸倍率為1.6，得產(chǎn)品。其纖維的羧 基含量為5eq/ton，經(jīng)120'C熱水處理30分鐘強(qiáng)度保持率為75%。實(shí)施例3:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、100g單環(huán)氧基團(tuán) 化合物DAMGIC、 15g鎗鹽混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫 度為200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm。然后對(duì)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22(TC，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%。實(shí)施例4:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、150g雙環(huán)氧基團(tuán) 化合物MADGIC、 5g雙氰胺混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出 溫度為22(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為250rpm。然后對(duì)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225"，巻繞速度為 2800m/min，最后進(jìn)行延伸，延伸倍率為1.4，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70%。實(shí)施例5:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、100g三個(gè)環(huán)氧基 團(tuán)化合物TGIC、 5g季銨鹽混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫度為230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為380rpm。然后對(duì)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 4500m/min，最后進(jìn)行延伸，延伸倍率為1.3，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含 量為6eq/ton，經(jīng)120。C熱水處理30分鐘強(qiáng)度保持率為70%。實(shí)施例6:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、100g三個(gè)環(huán)氧基 團(tuán)化合物TGIC、 5g季銨鹽混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出 溫度為230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為380rpm。然后對(duì)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23(TC，巻繞速度為 4500m/min，最后進(jìn)行延伸，延伸倍率為1.9，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含 量為18eq/ton，經(jīng)12(TC熱水處理30分鐘強(qiáng)度保持率為90%。
權(quán)利要求
1. 一種新型聚乳酸抗水解纖維，包括聚乳酸成分，其特征是在聚乳酸成分中，混合有環(huán)氧化合物和環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑成分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型聚乳酸抗水解纖維，其特征是所 述的環(huán)氧化合物可以含有一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)或一個(gè)以上的環(huán)氧基團(tuán)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型聚乳酸抗水解纖維，其特征是 環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑是雙氰胺或其衍生物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型聚乳酸抗水解纖維，其特征是環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑是季銨鹽或鎗鹽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型聚乳酸抗水解纖維，其特征是聚乳酸抗水解纖維中，環(huán)氧化合物為聚乳酸重量成分的0.5 10%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型聚乳酸抗水解纖維，其特征是聚乳酸抗水解纖維中，環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑為聚乳酸重量成分的0.05 2%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型聚乳酸抗水解纖維，其特征是這種聚乳酸抗水解纖維的末端基含量為l~20eq/ton。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型聚乳酸抗水解纖維，其特征是這 種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%。
9、 一種新型聚乳酸抗水解纖維的制備方法，其特征是包括下列 步驟將聚乳酸切片與環(huán)氧化合物、環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑混合后進(jìn)行熔融紡絲，紡絲溫度為200 240°C，巻繞速度為2800~5000m/min，得到P0Y， 再經(jīng)過延伸機(jī)進(jìn)行延伸，延伸倍率為1.3 2，得到延伸絲。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型聚乳酸抗水解纖維的制備方法，其特征是聚乳酸切片與環(huán)氧化合物、環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑混合方法是將聚 乳酸切片與相當(dāng)于聚乳酸重量0.5 10%的環(huán)氧化合物及相當(dāng)于聚乳酸重量成分的0.05 2%環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑混合，用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混， 進(jìn)行反應(yīng)擠出，擠出溫度為170 240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250 400rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型聚乳酸抗水解纖維及制備方法，它是在聚乳酸中加入環(huán)氧化合物和環(huán)氧開環(huán)促進(jìn)劑進(jìn)行共混，經(jīng)熔融紡絲延伸制成。本發(fā)明制備得到的聚乳酸抗水解纖維具有很好的抗水解性，經(jīng)熱水處理后能獲得較高的強(qiáng)度保持率，可以提高聚乳酸纖維在高溫、加壓下染色的性能，提高聚乳酸纖維的廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)D01F6/92GK101240465SQ20071001972
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月5日
發(fā)明者佐藤正幸, 戴家欣, 施澤順 申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司