一种降解可调控聚乳酸纤维及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于可降解高分子材料技术领域，公开了一种降解可调控聚乳酸纤维及其制备方法与应用。本发明专利技术将柠檬酸和柠檬酸钠制备成pH缓冲剂，加入到聚乳酸中，造粒、纺丝，得聚乳酸纤维，一方面加强聚乳酸纤维的抗菌性能，另一方面加速聚乳酸材料的降解性能，可应用于一次性服装，譬如一次性内裤，兼具舒适性和环保性。兼具舒适性和环保性。兼具舒适性和环保性。

【技术实现步骤摘要】
一种降解可调控聚乳酸纤维及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于可降解高分子材料
，涉及一种降解可调控聚乳酸纤维及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚乳酸纤维是可被人体吸收的生物可降解材料。聚乳酸纤维掉落漂浮的纤维灰尘，吸入肺部也不会伤害人体的呼吸道及肺器官，碱性的肺液能够中和弱酸性的尘埃。即使是娇嫩的婴儿，也可贴身穿着。聚乳酸面料可有效抵抗97％以上的金黄色葡萄球菌，90％以上的大肠杆菌和91％以上的白色念珠菌，经50次水洗依然效果如初，抗菌效果远超国际标准。同时，它能呵护人体有益菌。聚乳酸纤维吸水率是棉花的0.2％，干爽怡人。在极端潮湿的环境里也无需晾晒(也不怕晒)且不会发霉，具备任何化学纤维无可比拟的天然优势。炎热的夏季贴身穿着，既无汗渍也无异味，透气排汗的舒适性让人心悦诚服。冬季穿着透气保温(保温性是棉花蚕丝的1.8倍)，在寒冷的天气可以抵御严寒。因此，聚乳酸材料作为一次性服装，譬如一次性内裤，具有一定的优势，但是作为一次性使用材料，也存在着一定的降解时间，如何更好的加快材料的生物可降解性成为聚乳酸纤维研发的方向。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种降解可调控聚乳酸纤维及其制备方法与应用，该制备方法加速聚乳酸纤维的降解速率，进而拓宽了聚乳酸材料的应用领域。
[0004]本专利技术提供了一种降解可调控聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤：
[0005]S1.将柠檬酸溶液与柠檬酸钠溶液混合，配置得到缓冲液，所述缓冲液的pH为3
‑
6；
[0006]S2.将所述缓冲液在110
‑
150℃真空下烘干，并进行充分研磨，制备得到pH缓冲剂；
[0007]S3.将所述pH缓冲剂加入到低熔点聚乳酸中，混合均匀后造粒，制备纺丝母粒；
[0008]S4.将所述纺丝母粒进行纺丝，得降解可调控聚乳酸纤维；所述纺丝温度为170
‑
180℃；
[0009]所述降解可调控聚乳酸纤维可通过调节所述缓冲液的pH调控降解速率；所述缓冲液的pH通过控制所述柠檬酸溶液和所述柠檬酸钠溶液的用量比确定。
[0010]进一步的，所述低熔点聚乳酸为熔融温度为160℃左右的聚乳酸；
[0011]进一步的，所述柠檬酸溶液的浓度为0.1mol/L；所述柠檬酸钠的浓度为0.1mol/L。
[0012]进一步的，步骤S1中，所述柠檬酸溶液与所述柠檬酸钠溶液的体积比为(0.234
‑
13.286):1。
[0013]进一步的，步骤S3中，所述pH缓冲剂与所述低熔点聚乳酸的质量比为(0.001
‑
0.01):1。
[0014]本专利技术还提供了一种上述的制备方法制备得到的降解可调控聚乳酸纤维。
[0015]本专利技术还提供了一种上述的降解可调控聚乳酸纤维在一次性纺织品中的应用。
[0016]进一步的，所述一次性纺织品为一次性内裤，聚乳酸纤维通过纺纱、织造、成型等
工艺制备一次性内裤。
[0017]与现有技术相比，本专利技术将柠檬酸和柠檬酸钠制备成pH缓冲剂，加入到聚乳酸中，一方面加强聚乳酸纤维的抗菌性能，另一方面加速聚乳酸材料的降解性能，可应用于一次性服装，譬如一次性内裤，兼具舒适性和环保性。
[0018]说明书附图
[0019]图1为95℃水浴处理不同时间后各实施例和对比例制备得到的纤维的断裂强度保持率；
[0020]图2为95℃水浴处理不同时间后各实施例和对比例制备得到的纤维中聚乳酸粘均分子量的保持率。
具体实施方式
[0021]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1
[0023](1)取0.1mol的柠檬酸(C6H
807
)溶于1000mL去离子水中，配备溶液A；
[0024](2)取0.1mol的柠檬酸钠(C6H5Na3O7)溶于1000mL去离子水中，配备溶液B；
[0025](3)取18.6mL的A溶液和取1.4mL的B溶液混合均匀，配备pH值为3.0的缓冲液C；
[0026](4)将缓冲液C在110℃真空下烘干，并进行充分研磨，制备pH缓冲剂D；
[0027](5)将1g pH缓冲剂D加入到1000g低熔点聚乳酸材料中，混合均匀后造粒，制备纺丝母粒E；
[0028](6)将母粒E进行纺丝，纺丝温度为170℃，得到聚乳酸纤维；
[0029](7)聚乳酸纤维通过成纱、织造，得到聚乳酸面料。
[0030]该聚乳酸面料在6周的加速降解环境中纤维的断裂强度保持率(断裂强度测试标准：GB/T9997
‑
1988)只有15.32％，黏均分子量保持率只有23％，说明材料降解速率很快。针对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抗菌性分别达到了99％、96％和95％(织物抗菌性能测试标准：AATCC100
‑
2004)。
[0031]实施例2
[0032](1)取0.1mol的柠檬酸(C6H
807
)溶于1000mL去离子水中，配备溶液A；
[0033](2)取0.1mol的柠檬酸钠(C6H5Na3O7)溶于1000mL去离子水中，配备溶液B；
[0034](3)取10.3mL的A溶液和取9.7mL的B溶液混合均匀，配备pH值为4.6的缓冲液C；
[0035](4)将C溶液在130℃真空下烘干，并进行充分研磨，制备pH缓冲剂D；
[0036](5)将5g pH缓冲剂D加入到1000g低熔点聚乳酸材料中，混合均匀后造粒，制备纺丝母粒E；
[0037](6)将母粒E进行纺丝，纺丝温度为175℃，得到聚乳酸纤维；
[0038](7)聚乳酸纤维通过成纱、织造，得到聚乳酸面料。
[0039]该聚乳酸面料在6周的加速降解环境中纤维的断裂强度保持率只有16.29％，黏均分子量保持率只有31％，说明材料降解速率较快。同时，针对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和
白色念珠菌的抗菌性分别达到了99％、96％和95％(织物抗菌性能测试标准：AATCC100
‑
2004)。
[0040]实施例3
[0041](1)取0.1mol的柠檬酸(C6H
807
)溶于1000mL去离子水中，配备溶液A；
[0042](2)取0.1mol的柠檬酸钠(C6H5Na3O7)溶于1000mL去离子水中，配备溶液B；
[0043](3)取3.8mL的A溶液和取16.2mL的B溶液混合均匀，配备pH值为6.0的缓冲液C；
[0044](4)将C溶液在150℃真空下烘干，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降解可调控聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将柠檬酸溶液与柠檬酸钠溶液混合，配置得到缓冲液，所述缓冲液的pH为3
‑
6；S2.将所述缓冲液在110
‑
150℃真空下烘干，并进行充分研磨，制备得到pH缓冲剂；S3.将所述pH缓冲剂加入到低熔点聚乳酸中，混合均匀后造粒，制备纺丝母粒；S4.将所述纺丝母粒进行纺丝，得降解可调控聚乳酸纤维；所述纺丝温度为170
‑
180℃；所述降解可调控聚乳酸纤维可通过调节所述缓冲液的pH调控降解速率；所述缓冲液的pH通过控制所述柠檬酸溶液和所述柠檬酸钠溶液的用量比确定。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杏，叶伟，潘刚伟，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：