本發(fā)明涉及一種聚乳酸纖維的親水改性方法，屬于紡織領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚乳酸的主要特性是：源于自然資源、可完全生物降解性和低環(huán)境負(fù)載性。然而聚乳酸在物性上與傳統(tǒng)材料做比較時(shí)卻不占優(yōu)勢，特別是熱力學(xué)性能，聚乳酸的玻璃環(huán)轉(zhuǎn)變溫度約為左右，耐熱性較差，是阻礙其更廣泛應(yīng)用的主要原因。同時(shí)聚乳酸的結(jié)晶速度慢，結(jié)晶度不高，導(dǎo)致聚乳酸制品在加工成型后是一種半結(jié)晶狀態(tài)或非晶態(tài)，常溫下是一種硬而脆的熱塑性材料，抗沖擊性能差。從宏觀上看，聚乳酸的缺點(diǎn)是銅性差和耐熱變形溫度低，作為醫(yī)用材料時(shí)還要考慮其降解性能和使用壽命兩者之間的平衡。從微觀上看，聚乳酸的微觀結(jié)構(gòu)也限制了它的應(yīng)用，聚乳酸中存在大量疏水的酷鍵，降低了聚乳酸的生物相容性，降解周期難以控制。同時(shí)聚乳酸聚合過程產(chǎn)生的分子量分布過寬，這使材料的強(qiáng)度往往不符合要求。其中高分子量的聚乳酸是熱塑性聚合物，無色、有光澤、硬度較大，物性與聚苯乙稀相似，而無定形聚乳酸能被大多數(shù)有機(jī)溶劑溶解，如四氧呋喃、氯化物溶劑、苯、二氧雜環(huán)己焼。乳酸單體具有型和型兩種立體異構(gòu)形式，由于每個重復(fù)單元均有一個手性中心，大分子或多或少地具有立體規(guī)整性，這對其形態(tài)、性能有著強(qiáng)烈地影響，溶點(diǎn)、結(jié)晶度等均隨立體規(guī)整性降低而迅速下降。
聚乳酸在不同的成型加工方法下可制備成薄膜、片材、棒材等。其纖維經(jīng)過熱成型、紡絲等二次加工后在紡織、包裝、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、日常生活用品等領(lǐng)域也日益廣泛的被應(yīng)用。
本發(fā)明旨在提供一種聚乳酸纖維的親水改性方法,其工藝簡單易操作，可以很大程度改善聚乳酸纖維的親水性，使得其服用性能大幅提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，本發(fā)明旨在提供一種聚乳酸纖維的親水改性方法,其工藝簡單易操作，可以很大程度改善聚乳酸纖維的親水性，使得其服用性能大幅提高。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）制備聚乳酸纖維預(yù)處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸5-8份；
海藻糖0.2-0.5份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預(yù)處理液中恒溫50-55℃處理5-8min，洗凈，常溫干燥；
（3）制備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恒溫50℃處理15-20min；
（5）將處理后的聚乳酸纖維洗凈，40℃烘干。
本發(fā)明實(shí)施例選用市售得到的PLA纖維，其強(qiáng)力為15.2CN，水接觸角為83°。
接觸角測定方法：將試樣粘貼于接觸角測試儀的樣品臺上，使用噴霧器皿向纖維表面噴水，利用顯微鏡觀察纖維表面的水滴形態(tài)，采用量高法計(jì)算纖維的水接觸角。
力學(xué)性能測定方法：在規(guī)定的降解時(shí)間點(diǎn)取出試樣，用去離子水沖洗干凈，真空干燥至恒重．使用ＬＬＹ０６Ｅ型電子單纖強(qiáng)力測試儀，在恒溫條件下，選取隔距長度為１０ｍｍ，拉伸速度為２０ｍｍ／ｍｉｎ，對試樣纖維的拉伸斷裂強(qiáng)力進(jìn)行測試。
本發(fā)明的有益之處在于：
（1）本發(fā)明工藝簡單，易于產(chǎn)業(yè)化操作，所用原料安全環(huán)保，對環(huán)境友好。
（2）本發(fā)明的工藝可以很大程度改善聚乳酸纖維的親水性，使得其服用性能大幅提高，幾乎不損傷力學(xué)性能。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）制備聚乳酸纖維預(yù)處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸5份；
海藻糖0.5份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預(yù)處理液中恒溫50℃處理8min，洗凈，常溫干燥；
（3）制備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恒溫50℃處理15min；
（5）將處理后的聚乳酸纖維洗凈，40℃烘干。
結(jié)果：處理后的PLA纖維，其強(qiáng)力為15.1CN，水接觸角為51.8°?？梢?，親水性大幅度提高，而力學(xué)性能幾乎不變。
實(shí)施例2：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）制備聚乳酸纖維預(yù)處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸8份；
海藻糖0.2份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預(yù)處理液中恒溫55℃處理5min，洗凈，常溫干燥；
（3）制備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恒溫50℃處理20min；
（5）將處理后的聚乳酸纖維洗凈，40℃烘干。
結(jié)果：處理后的PLA纖維，其強(qiáng)力為15.0CN，水接觸角為62.3°。可見，親水性大幅度提高，而力學(xué)性能幾乎不變。
實(shí)施例3：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）制備聚乳酸纖維預(yù)處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸6份；
海藻糖0.4份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預(yù)處理液中恒溫51℃處理7min，洗凈，常溫干燥；
（3）制備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恒溫50℃處理16min；
（5）將處理后的聚乳酸纖維洗凈，40℃烘干。
結(jié)果：處理后的PLA纖維，其強(qiáng)力為15.1CN，水接觸角為53.7°?？梢姡H水性大幅度提高，而力學(xué)性能幾乎不變。
實(shí)施例4：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）制備聚乳酸纖維預(yù)處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸7份；
海藻糖0.3份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預(yù)處理液中恒溫54℃處理6min，洗凈，常溫干燥；
（3）制備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恒溫50℃處理19min；
（5）將處理后的聚乳酸纖維洗凈，40℃烘干。
結(jié)果：處理后的PLA纖維，其強(qiáng)力為15.0CN，水接觸角為60.4°?？梢?，親水性大幅度提高，而力學(xué)性能幾乎不變。
實(shí)施例5：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）制備聚乳酸纖維預(yù)處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸5份；
海藻糖0.5份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預(yù)處理液中恒溫52℃處理5min，洗凈，常溫干燥；
（3）制備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數(shù)配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恒溫50℃處理17min；
（5）將處理后的聚乳酸纖維洗凈，40℃烘干。
結(jié)果：處理后的PLA纖維，其強(qiáng)力為15.1CN，水接觸角為58.6°?？梢?，親水性大幅度提高，而力學(xué)性能幾乎不變。
由此可見，本發(fā)明工藝簡單，易于產(chǎn)業(yè)化操作，所用原料安全環(huán)保，對環(huán)境友好。本發(fā)明的工藝可以很大程度改善聚乳酸纖維的親水性，使得其服用性能大幅提高，幾乎不損傷力學(xué)性能。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。