聚乳酸抗水解纤维及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乳酸抗水解纤维，由聚乳酸和聚炭化二亚胺抗水解剂混合制成，且聚炭化二亚胺抗水解剂的抗水解基团Ｎ＝Ｃ＝Ｎ连接在碳碳单键上。制备方法包括将聚乳酸切片经真空干燥、将干燥后的聚乳酸切片与聚炭化二亚胺化合物混合，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出制得母粒切片、将聚乳酸和母粒切片混合进一步进行熔融纺丝，得预牵伸丝、对预牵伸丝进行延伸，得延伸丝。本发明专利技术的抗水解聚乳酸纤维由于具有很高的抗水解性，可以提高聚乳酸纤维在高温、加压下染色的性能，并且本身聚乳酸就具有生物可降解性，可提高聚乳酸纤维的广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚乳酸纤维及制备方法。
技术介绍
地球上的石油资源是有限的，总有一天会枯竭的。传统的聚酯纤维 已经不能满足人们的需求，所以必须开发出不依靠石油系得天然纤维。 近年来，随着人们生活水平的提高以及环保意识的增强，人们对天然可 生物降解纤维的研究越来越重视，世界各国竟相研究和开发新的绿色环 保纤维，其中于九十年代末刚刚实现工业化开发的聚乳酸纤维(PLA纤 维)最引人注目。聚乳酸纤维可以从谷物中取得，通过玉米淀粉发酵， 得到乳酸，再通过聚合得到聚交丙二酯，最后开环得到聚乳酸。并且聚 乳酸具有天然可降解型，其制品废弃后在土壤中经微生物作用可分解为 二氧化碳和水，而且燃烧时不会散发毒气，不会造成污染。但是，正是由于聚乳酸纤维的天然性，不可避免的存在一些缺点。 聚乳酸纤维具有优越的可降解性，导致其抗水解性能较差，在织物的染 色过程中，经加压高温处理，其织物的强度会下降，影响了聚乳酸纤维 的广泛应用。
技术实现思路
-本专利技术的目的在于提供一种抗水解性能优越的聚乳酸抗水解纤维 及制备方法。并且添加聚炭化二亚胺后，不会产生高温分解，无剌擻性有毒气体产生。本专利技术的技术解决方案是一种聚乳酸抗水解纤维，其特征是由聚乳酸和聚炭化二亚胺抗水 解剂混合制成，且聚炭化二亚胺抗水解剂的抗水解基团N=C=N连接在碳碳单键上o抗水解剂中不含有异氰酸酯基团残留物质。 抗水解剂聚炭化二亚胺在聚乳酸纤维中所占的重量比为0.5%-10%。抗水解剂聚炭化二亚胺为液体和固体。 羧基含量为l-10eq/t。经高温高压热水处理后，强度保持率为60~95%。 一种聚乳酸抗水解纤维的制备方法，其特征是包括下列步骤(1) 将聚乳酸切片经真空干燥，至水分含量为100ppm 500ppm;(2) 将干燥后的聚乳酸切片95-80%重量与5-20%重量的聚炭化二 亚胺化合物混合，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出，制得母粒切片；(3) 将母粒切片干燥至水分含量为100 400ppm;(4) 将经步骤(3)干燥后的母粒切片和经步骤(1)干燥后的聚 乳酸切片进行混合，使聚炭化二亚胺的重量比占聚乳酸成分的1%-10%, 通过单成分纺丝机熔融纺丝，得预牵伸丝；(5) 对预牵伸丝进行延伸，得延伸丝。步骤(2)中挤出温度为nO 240。C，螺杆转速为250 400rp迈； 步骤(4)中纺丝温度为2Q0 24(TC，巻绕速度为2800 5000m/min;步骤(5)中延伸倍率为1.5 2。一种聚乳酸抗水解纤维的制备方法，其特征是包括下列步骤(1) 将聚乳酸切片经真空干燥，至水分含量为100ppm 500ppm;(2) 将干燥后的聚乳酸切片90 99.5%重量与0.5 10%重量的聚炭 化二亚胺化合物混合，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒；(3) 将得到的切片干燥至水分含量为100 400ppm;(4) 将经步骤(3)干燥后的切片进行熔融纺丝，得预牵伸丝；(5) 对预牵伸丝进行延伸，得延伸丝。步骤(2)中挤出温度为170~240°C，螺杆转速为250 400rpm; 步骤(4)中纺丝温度为200~240°C，巻绕速度为2800 5000ra/min;步 骤(5)中延伸倍率为1.5~2。本专利技术聚乳酸抗水解纤维，在聚乳酸成分中添加了高效抗水解剂聚 炭化二亚胺，抗水解基团成分为NON。抗水解剂聚炭化二亚胺中不 含有异氰酸酯基团残留物质，高温时不会产生高温分解，不会散发刺激 性气体，N=C=N基团并非直接接连在苯环基团上，提高了反应性能。 抗水解剂聚炭化二亚胺在聚乳酸纤维中所占的重量比为1%-10%，可以 使聚乳酸纤维的羧基含量达到l-10eq/t。本专利技术的抗水解聚乳酸纤维由于具有很高的抗水解性，可以提髙聚 乳酸纤维在高温、加压下染色的性能，并且本身聚乳酸就具有生物可降 解性，可提高聚乳酸纤维的广泛应用。本专利技术的抗水解聚乳酸纤维经120 "C的热水处理30分钟，其强度保持率为60~95%。加入本专利技术的水解剂， 以及有毒刺激性气体。下面结合实施例对本专利技术作进一步说明具体实施例方式实施例l:将聚乳酸切片经真空干燥，至水分含量为100ppm 500ppm(例100 ppm、 300ppm、 400 ppm、 500ppm、干燥后的聚乳酸切片95%重量与聚炭化二亚胺抗水解剂(固体或液 体)(聚炭化二亚胺抗水解剂的抗水解基团N-C-N连接在碳碳单键上， 且抗水解剂中不含有异氰酸酯基团残留物质)5%重量混合均匀，用双螺 杆挤出机熔融共混、挤出造粒，挤出温度为20(TC，螺杆转速为250rpm， 制得母粒切片。然后对母粒切片进行干燥，使母粒切片水分达到 150ppm，干燥后的聚乳酸切片60%重量和40%重量的母粒切片经熔融 纺丝制备，纺丝温度为21(TC，巻绕速度为2800m/min，最后进行延伸， 延伸倍率为1.5，得产品。其纤维的羧基含量为2eq/ton，经120'C热水 处理30分钟强度保持率为75%以上。实施例2:将聚乳酸切片经真空干燥，至水分含量为100ppm 500ppm(例100 ppm、 300ppm、 400ppm、 500ppm)j将干燥后的聚乳酸切片90%重量与聚炭化二亚胺抗水解剂(聚炭化 二亚胺抗水解剂的抗水解基团N=C=N连接在碳碳单键上，且抗水解剂 中不含有异氰酸酯基团残留物质)10%重量混合均匀，用双螺杆挤出机 熔融共混、挤出造粒，挤出温度为190°C，螺杆转速为300rpm，制得母 粒切片。然后对母粒切片进行干燥，使母粒切片水分达到150ppm，干燥后的聚乳酸切片50%重量和50%重量的母粒切片经熔融纺丝制备，纺 丝温度为220'C，巻绕速度为3500m/min，最后进行延伸，延伸倍率为 1.7，得产品。其纤维的羧基含量为7eq/ton，经12(TC热水处理30分钟 强度保持率为75%。实施例3:干燥后的聚乳酸切片94%重量与聚炭化二亚胺抗水解剂(聚炭化二亚胺抗水解剂的抗水解基团N=C=N连接在碳碳单键上，且 抗水解剂中不含有异氰酸酯基团残留物质)6%重量混合均匀用双螺杆挤 出机熔融共混、挤出造粒，挤出温度为200°C，螺杆转速为300rpm制 得母粒切片。然后对母粒切片进行干燥，使母粒切片水分达到150ppm， 干燥后的聚乳酸切片50%重量和50%重量的母粒切片经熔融纺丝制备， 纺丝温度为220。C，巻绕速度为3000m/min，最后进行延伸，延伸倍率 为1.5，得产品。其纤维的羧基含量为7eq/ton，经120'C热水处理30分 钟强度保持率为80%。其余同实施例1。实施例4:干燥后的聚乳酸切片84%重量与聚炭化二亚胺抗水解剂(聚炭化二亚胺抗水解剂的抗水解基团N=C=N连接在碳碳单键上，且 抗水解剂中不含有异氰酸酯基团残留物质)16%重量混合均匀用双螺杆 挤出机熔融共混、挤出造粒，挤出温度为230°C，螺杆转速为350rpm 制得母粒切片。然后对母粒切片进行干燥，使母粒切片水分达到100 400ppm (例100、 400ppm)，干燥后的聚乳酸切片50%重量和50%重量 的母粒切片经熔融纺丝制备，纺丝温度为230°C，巻绕速度为 4500m/min，最后进行延伸，延伸倍率为2.0，得产品。其纤维的羧基含 量为4eq/ton，经12(TC热水处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乳酸抗水解纤维，其特征是：由聚乳酸和聚炭化二亚胺抗水解剂混合制成，且聚炭化二亚胺抗水解剂的抗水解基团Ｎ＝Ｃ＝Ｎ连接在碳碳单键上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴家欣，施泽顺，佐藤正幸，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：32[]