本发明专利技术公开了一种改性聚乳酸纤维，其中，该纤维由包括以下重量配比的成份制成：聚左旋乳酸100份、聚右旋乳酸嵌段共聚物1-25份、抗氧剂0.1-0.5份、其中，聚右旋乳酸嵌段共聚物为聚右旋乳酸PDLA嵌段与柔性嵌段M形成的二嵌段共聚物PDLA-M或三嵌段共聚物PDLA-M-PDLA；该改性聚乳酸纤维通过熔融纺丝制备，步骤如下：步骤1.对聚左旋乳酸、聚右旋乳酸嵌段共聚物和抗氧剂进行干燥、混合，形成混合料，步骤2.将混合料加入熔融纺丝设备中收集初生纤维，步骤3.将初生纤维依次进行热牵伸、热定型。所述改性聚乳酸纤维具有较好的力学性能、较高的耐热性以及良好的韧性。同时，所述制备方法简单、易实现，并易于大规模生产应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种纤维，特别地，涉及一种改性聚乳酸纤维及其制备方法。
技术介绍
聚乳酸PLA是可采用玉米淀粉等可再生资源加工制造，减少了对传统石油资源的依赖，具有无毒、无刺激、可降解、生物相容性、吸湿透气性等优点，是目前最有前景的可生物降解的高分子材料，可应用于服装面料、纺织材料及生物医用材料等，同时，由聚乳酸PLA制备的纤维兼有天然纤维和合成纤维的优点。但是由于PLA脆性大、硬度高、耐热性差等缺陷，导致制备的纤维韧性差，手感差，尺寸稳定性不足，限制其在纺织领域的应用，尤其是在高档服用领域的应用。中国专利CN103069059A公开了一种韧化的聚乳酸纤维，其中，在PLA中加入增韧添加剂，通过控制这些组分的特定特性以及共混和熔融纺丝的方法实现对纤维内部形态的控制，得到了韧性有所改善的聚乳酸纤维，但是添加增韧剂会使材料的强度以及耐热性能降低，同时会存在增韧剂与基体相容性的问题。中国专利CN103255503A公开了一种弹性聚乳酸纤维的制备方法，其中，将PLA切片、相容剂和引发剂混合均匀，采用反应性共混，得到接枝的PLA母粒；将接枝的PLA母粒与PLA切片熔融共混，得到改性的PLA母粒；改性的PLA母粒与增韧剂熔融共混，得到增韧PLA母粒；将增韧的PLA母粒熔融纺丝制备出弹性PLA纤维。该改性方法流程长，工艺繁琐，导致产品的成本高，多次熔融共混易导致PLA的降解，力学性能变差。专利技术内容为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，结果发现：将聚左旋乳酸与聚右旋乳酸嵌段共聚物共混后熔融纺丝，可以得到高耐热性以及高韧性的改性聚乳酸纤维，从而完成本专利技术。本专利技术一方面在于提供一种改性聚乳酸纤维，具体体现在：(1)所述纤维由包括以下重量配比的成份制成：聚左旋乳酸100份，聚右旋乳酸嵌段共聚物1-25份，抗氧剂0.1-0.5份；(2)根据上述(1)所述的纤维，其中，所述纤维由包括以下重量配比的成份制成：聚左旋乳酸100份，聚右旋乳酸嵌段共聚物1-15份，抗氧剂0.1-0.3份，优选地，所述纤维由包括以下重量配比的成份制成：聚左旋乳酸100份，聚右旋乳酸嵌段共聚物2-6份，抗氧剂0.1-0.2份；(3)根据上述(1)或(2)所述的纤维，其中，所述聚左旋乳酸(PLLA)的重均分子量为1-20万Da，优选为5-15万Da，更优选为10万Da，和/或所述聚左旋乳酸(PLLA)中L旋光异构体的摩尔含量为95-99％，优选为98％-99％；(4)根据上述(1)至(3)之一所述的纤维，其中，所述聚右旋乳酸嵌段共聚物为聚右旋乳酸(PDLA)嵌段与柔性嵌段(M)形成的二嵌段共聚物(PDLA-M)，所述柔性嵌段优选为生物相容性聚合物，更优选为聚己内酯PCL、聚丁二酸丁二酯PBS和聚乙二醇PEG中的一种或几种，其中，所述聚右旋乳酸(PDLA)嵌段的重均分子量为0.1-15万Da，优选为0.2-10万Da，更优选为1-5万Da，和/或聚右旋乳酸PDLA嵌段中D旋光异构体的摩尔含量为95-99％，优选为98％-99％，和/或所述柔性嵌段的重均分子量为0.1-10万Da，优选为0.2-5万Da，更优选为1-5万Da；(5)根据上述(1)至(4)之一所述的纤维，其中，所述纤维的拉伸强度为2-5cN/dtex，优选为2-4cN/dtex，更优选为2-3cN/dtex，和/或所述纤维的断裂伸长率为20-80％，优选为30％-50％，更优选为30-40％，和/或所述纤维的结晶度为20％-55％，优选为40％-55％，更优选为50-55％，和/或所述纤维的广角X射线曲线中，在9.5°与16.5°处出现了立构复合晶的衍射峰。本专利技术的另一方面在于提供一种所述改性聚乳酸纤维的制备方法，具体体现在：(6)所述制备方法包括以下步骤：步骤1.将聚左旋乳酸、聚右旋乳酸嵌段共聚物和抗氧剂进行干燥、混合，形成混合料；步骤2.将混合料加入熔融纺丝设备中，收集初生纤维；步骤3.将初生纤维依次进行后处理，得到改性聚乳酸纤维；(7)根据上述(6)所述的方法，其中，在步骤1中，所述干燥于40-120℃进行4-20h，优选地，于60-100℃进行8-16h，更优选地，于80℃进行12h；(8)根据上述(6)或(7)所述的制备方法，其中，在步骤2中，在160-270℃的纺丝温度、200-900米/min的纺丝速度下收集初生纤维；优选地，在180-250℃的纺丝温度、300-800米/min的纺丝速度下收集初生纤维；更优选地，在200-230℃的纺丝温度、400-700米/min的纺丝速度下收集初生纤维；(9)根据上述(6)至(8)之一所述的制备方法，其中，在步骤3中，所述后处理包括热牵伸和/或热定型，所述热牵伸于60-130℃牵伸1-6倍，优选于70-120℃牵伸2-5倍，更优选于80-110℃牵伸3-4倍，例如90℃牵伸3倍；和/或所述热定型的温度为80-180℃，优选为100-150℃。附图说明图1示出实施例1与对比例1制得的改性聚乳酸纤维的差示扫描量热(DSC)谱图；图2示出实施例1与对比例1制得的改性聚乳酸纤维的广角X射线衍射(WAXD)谱图。具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。根据本专利技术的一方面，提供了一种改性聚乳酸纤维，所述纤维由聚左旋乳酸、聚右旋乳酸嵌段共聚物和抗氧剂组成。在一种优选的实施方式中，所述纤维由包括以下重量配比的成份制成：基于100重量份的聚左旋乳酸，聚右旋乳酸嵌段共聚物的用量为1-25份，抗氧剂的用量为0.1-0.5份。在进一步优选的实施方式中，基于100重量份的聚左旋乳酸，聚右旋乳酸嵌段共聚物的用量为1-15份，抗氧剂的用量为0.1-0.3份。在更进一步优选的实施方式中，基于100重量份的聚左旋乳酸，聚右旋乳酸嵌段共聚物的用量为2-6份，抗氧剂的用量为0.1-0.2份。在一种优选的实施方式中，所述抗氧剂包括辅助抗氧剂和主抗氧剂例如受阻酚类抗氧剂。在进一步优选的实施方式中，所述受阻酚类抗氧剂包括2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯，所述辅助抗氧剂包括双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和双十八本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改性聚乳酸纤维，其特征在于，所述纤维由包括以下重量配比的成份制成：聚左旋乳酸 100份，聚右旋乳酸嵌段共聚物 1‑25份，抗氧剂 0.1‑0.5份。
【技术特征摘要】
1.一种改性聚乳酸纤维，其特征在于，所述纤维由包括以下重量配比的成份制成：
聚左旋乳酸100份，
聚右旋乳酸嵌段共聚物1-25份，
抗氧剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的纤维，其特征在于，所述纤维由包括以下重量配比的成份制
成：
聚左旋乳酸100份，
聚右旋乳酸嵌段共聚物1-15份，
抗氧剂0.1-0.3份；
优选地，所述纤维由包括以下重量配比的成份制成：
聚左旋乳酸100份，
聚右旋乳酸嵌段共聚物2-6份，
抗氧剂0.1-0.2份。
3.根据权利要求1或2所述的纤维，其特征在于，
所述聚左旋乳酸(PLLA)的重均分子量为1-20万Da，优选为5-15万Da，更优选为10万Da，
和/或
所述聚左旋乳酸(PLLA)中L旋光异构体的摩尔含量为95-99％，优选为98％-99％。
4.根据权利要求1至3之一所述的纤维，其特征在于，
所述聚右旋乳酸嵌段共聚物为聚右旋乳酸(PDLA)嵌段与柔性嵌段(M)形成的二嵌段共
聚物(PDLA-M)或三嵌段共聚物PDLA-M-PDLA，所述柔性嵌段M优选为生物可降解和生物相容
性聚合物，更优选为聚己内酯PCL、聚丁二酸丁二酯PBS和聚乙二醇PEG中的一种或几种，其
中，
所述聚右旋乳酸(PDLA)嵌段的重均分子量为0.1-15万Da，优选为0.2-10万Da，更优选
为1-5万Da，和/或所述聚右旋乳酸(PDLA)嵌段中D旋光异构体的摩尔含量为95-99％，优选
为98％-99％，和/或所述柔性嵌段的重均分子量为0.1-10万Da，优选为0.2-5万Da，更优选
为1-5万Da。
5.根据权利要求1至4之一所述的纤维，其特征在于，
所述纤维的拉伸强度为2-5cN/dtex，优选为2-4cN/dtex，更优选为3-4cN/dtex，和/或
所述纤维的断裂伸长率为20-80％，优选为30...
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀芹，王锐，杨春芳，梁宁宁，李琦，董振峰，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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