聚乳酸微纳米纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚乳酸微纳米纤维及其制备方法，组分包括：１００％聚乳酸；制备包括：（１）将聚乳酸与水溶性聚酯共混，经双螺杆纺丝机熔融挤出卷绕，形成聚乳酸／水溶性聚酯共混纤维；（２）将上述共混纤维溶解在溶剂中，去除水溶性聚酯，即得。本发明专利技术的纤维的直径范围为５０～５００ｎｍ；制备方法简单高效，易于实现规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属微纳米纤维及其制备领域，特别是涉及一种聚乳酸微纳米纤维及其制备 方法。
技术介绍
纳米纤维是指直径小于lOOnm的纤维，事实上人们将静电纺丝或其他制备方法所 获得直径小于lOOOnm的纤维统称为纳米纤维。由于纳米纤维特殊的微纳米尺度效应，具有 广泛的应用领域和巨大的商业价值。制备纳米纤维的方法有化合物蒸气沉积法、模版聚合和分子设计法以及纺丝加 工法等。其中化合物蒸气沉积法主要应用于制备无机及金属纳米纤维；模版聚合和分子 设计法是制备纳米纤维的新型方法，但效率较低；纺丝加工法应该是规模化制备聚合物纳 米纤维最有前景的方法，纺丝加工法主要包括静电纺丝法、熔喷法、闪蒸法、复合纺丝法等。 东华大学的靳向煜等人制备获得一种超细聚乳酸纤维非织造布材料，其纤维平均直径为 2. 7 9. liim，已申请中国专利技术专利(200410017776.0)。东丽纤维研究所(中国)有限 公司制备了一种耐高温耐水解性的聚乳酸纤维制品，其技术特点包括将末端羧基封锁后纺 丝，并使用含水溶性交联剂的加工整理液进行处理。但是这些方法所获聚乳酸纤维直径均 偏大，阻碍了聚乳酸材料的进一步开发应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，该方法 简单，效率高，对环境无污染，易于实现规模化生产。本专利技术的一种聚乳酸微纳米纤维，其组分包括100%聚乳酸。所述纳米纤维的直径为50 500nm。本专利技术的一种聚乳酸微纳米纤维的制备方法，包括(1)将质量比为(1-50) (50-99)的聚乳酸与水溶性聚酯(co-PET) (EastONE S85030Copolyester)共混，经双螺杆纺丝机熔融挤出，卷绕成纤，形成聚乳酸/水溶性聚酯 共混纤维；(2)将上述共混纤维溶解在溶剂中，去除水溶性聚酯，即得聚乳酸微纳米纤维。所述步骤(1)中的聚乳酸为聚乳酸及其共聚物或它们共混物。所述步骤(1)中的共混温度为170-220°C。所述步骤(1)中的共混温度为1701、1801、1901、2001、2101或2201等。所述步骤(2)中的溶剂为水。本专利技术聚乳酸与水溶性聚酯熔融过程中以聚乳酸为分散相，由于共混体系组分 比、粘度比等内在制约因素以及剪切拉伸和温度等外力场的存在能够原位组装形成微纳米 纤维。有益效果(1)本专利技术的聚乳酸微纳米纤维的直径范围为50 500nm ；(2)本专利技术的制备方法简单，效率高，易于实现规模化生产；不使用甲苯、二甲苯 以及其他碱性溶液等易对环境产生污染的溶剂，有利于保护资源。附图说明图 1PLA 纳米纤维；图 2PLA 纳米纤维；图 3PLA 纳米纤维；图 4PLA 纳米纤维。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术 而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。实施例11800克水溶性聚酯co-PET与200克的聚乳酸在真空烘箱中干燥后共混，再经双 螺杆纺丝机熔融挤出卷绕获得聚乳酸/水溶性聚酯共混纤维。加工温度180°C，共混纤维 中的基体相成分水溶性聚酯在85°C纯水中溶解15min后去除，即获得聚乳酸微纳米纤维材 料，经扫描电镜观察微纳米纤维的直径范围为50 350nm，平均直径在198nm左右。实施例2经过真空烘箱干燥处理后，1600克水溶性聚酯co-PET与400克聚乳酸共混，经双 螺杆纺丝机熔融挤出卷绕获得聚乳酸/水溶性聚酯共混纤维。加工温度190°C，共混纤维 中的基体相成分水溶性聚酯在85°C纯水中溶解20min后去除，即获得聚乳酸微纳米纤维材 料，经扫描电镜观察微纳米纤维的直径范围为50 400nm，平均直径在239nm左右。实施例3真空烘箱干燥后的1400克水溶性聚酯co-PET与600克聚乳酸共混，再经双螺杆 纺丝机熔融挤出卷绕获得聚乳酸/水溶性聚酯共混纤维。加工温度200°C，共混纤维中的 基体相成分水溶性聚酯在85°C纯水中溶解20min后去除，即获得聚乳酸微纳米纤维材料， 经扫描电镜观察微纳米纤维的直径范围为100 450nm，平均直径在284nm左右。实施例41000克水溶性聚酯co-PET与1000克的聚乳酸在真空烘箱中干燥后共混，再经双 螺杆纺丝机熔融挤出卷绕获得聚乳酸/水溶性聚酯共混纤维。加工温度170°C，共混纤维 中的水溶性聚酯基体相在85°C纯水中溶解30min后去除，即获得聚乳酸微纳米纤维材料， 经扫描电镜观察微纳米纤维的直径范围为200 500nm，平均直径在320nm左右。/co-PET共混复合纤维(质量比为1090)去除co-PET相后所得PLA微/co-PET共混复合纤维(质量比为2080)去除co-PET相后所得PLA微/co-PET共混复合纤维(质量比为3070)去除co-PET相后所得PLA微/co-PET共混复合纤维(质量比为4060)去除co-PET相后所得PLA微4实施例5真空烘箱干燥后的1200克水溶性聚酯co-PET与800克聚乳酸共混，再经双螺杆 纺丝机熔融挤出卷绕获得聚乳酸/水溶性聚酯共混纤维。加工温度210°C，共混纤维中的 水溶性聚酯基体相在85°C纯水中溶解25min后去除，即获得聚乳酸微纳米纤维材料，经扫 描电镜观察微纳米纤维的直径范围为150 500nm，平均直径在282nm左右。实施例6真空烘箱干燥后的1980克水溶性聚酯co-PET与20克聚乳酸共混，再经双螺杆纺 丝机熔融挤出卷绕获得聚乳酸/水溶性聚酯共混纤维。加工温度220°C，共混纤维中的基 体相成分水溶性聚酯在85°C纯水中溶解20min后去除，即获得聚乳酸微纳米纤维材料，经 扫描电镜观察微纳米纤维的直径范围为100 350nm，平均直径在200nm左右。权利要求一种聚乳酸微纳米纤维，其组分包括100％聚乳酸。2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸微纳米纤维，其特征在于所述纳米纤维的直径 为 50 500nm。3.一种聚乳酸微纳米纤维的制备方法，包括(1)将质量比为(1-50) (50-99)的聚乳酸与水溶性聚酯C0-PET共混，经双螺杆纺丝 机熔融挤出，卷绕成纤，形成聚乳酸/水溶性聚酯共混纤维；(2)将上述共混纤维溶解在溶剂中，去除水溶性聚酯，即得聚乳酸微纳米纤维。4.根据权利要求3所述的一种聚乳酸微纳米纤维的制备方法，其特征在于所述步骤 (1)中的共混温度为170°C -220°C。5.根据权利要求3所述的一种聚乳酸微纳米纤维的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中的共混温度为:1701、1801、1901、2001、2101或2201。6.根据权利要求3所述的一种聚乳酸微纳米纤维的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中的溶剂为水。全文摘要本专利技术涉及一种，组分包括100％聚乳酸；制备包括(1)将聚乳酸与水溶性聚酯共混，经双螺杆纺丝机熔融挤出卷绕，形成聚乳酸/水溶性聚酯共混纤维；(2)将上述共混纤维溶解在溶剂中，去除水溶性聚酯，即得。本专利技术的纤维的直径范围为50～500nm；制备方法简单高效，易于实现规模化生产。文档编号D01F6/62GK101864611SQ201010195490公开日2010年10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乳酸微纳米纤维，其组分包括：１００％聚乳酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖茹，刘鹏，欧阳炀，江霄汉，顾莉琴，王华平，孙刚，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]