本发明专利技术公开了一种高耐热性聚乳酸纤维及其制备方法，该聚乳酸纤维包含有含下述成分的混合物：A成分为重均分子量为5万～30万的聚L-乳酸，B成分为重均分子量为5万～30万的聚D-乳酸，C成分为烷基脂肪族盐；其中，相对于A成分和B成分的总量100重量份，C成分为0.01～5重量份。该纤维在用差示扫描量热仪(DSC)进行测定时，实质上具有单一的熔融峰，且该熔融峰温度为190℃以上，该纤维在170℃具有耐熨烫性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。更具体地说，涉及一种含有立体络合物晶体、具有高耐热性的聚乳酸纤维及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着人们生活水平及环保意识的逐渐增强，同时由于石油资源的大量消耗等各种原因而引起的地球变暖、生态环境急剧恶化，致使人类与自然进入了极其紧张的局面，这已成为全球人类所面临的重要问题。面对这种严峻的现实，人们对天然可生物降解纤维的研究越来越重视，世界各国竞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(PLA)是一类生物来源、可完全降解、对环境友好的脂肪族聚酯类高分子材料，具有优良的生物相容性，在生物体内经酶分解，在体外可在微生物、水、 酸、碱等作用下完全分解，最终产物是二氧化碳和水，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，但是同时也具有耐摩擦性差、耐加水性能差等缺点，同时，由于聚乳酸 (左旋聚乳酸PLLA或右旋聚乳酸PDLA)的熔点处于150°C 170°C的范围，作为衣料用纤维使用时，仅限于低温条件下进行熨烫，使用中温或高温熨烫时，纤维的表面易出现熔粘、收缩、破裂等现象，且织物的质感也会变硬。而作为产业用纤维时，也由于其本身的熔点温度较低，不能在较高温度下(150度以上的温度)的加工，从以上的内容可以看出，由于聚乳酸本身熔点温度较低的原因，直接影响了聚乳酸纤维在衣料或产业领域的应用。另一方面，聚乳酸的原料为乳酸，而乳酸分子中有一个不对称碳原子，具有旋光性，因此它具有两种旋光异构体，命名为L、S或⑴乳酸(左旋的)，以及D、R或㈠乳酸 (右旋的)。通过不同旋光异构体的乳酸经聚合反应分别制成聚L-乳酸和聚D-乳酸，将含有L-乳酸单元的聚L-乳酸(PLLA)和含有D-乳酸单元的聚D-乳酸(PDLA)混合加工后，可以形成立体络合的聚乳酸(外消旋聚乳酸)。该立体络合聚乳酸(外消旋聚乳酸)与PLLA 或PDLA相比，其L-与D-光学异构体实现了结晶化，两者的结晶结构比起单独的聚L-乳酸或聚D-乳酸结晶更为紧密，所以该立体络合聚乳酸呈现高熔点(与聚L-乳酸高出40 50 度)。日本专利特开昭63-241024号公报中，首次提出利用PLLA和PDLA混合后出现的上述特性可以在工业中进行应用，日本专利特开昭63-264913号公报中，公开了将PLLA和 PDLA在溶液状态下混合后进行溶液纺丝的技术，但是这种方法混和后的混合物安定性较差，不能进行安定的纺丝，且纤维的性能品质也较差。日本专利特开昭63-241024号公报中，将等摩尔量的PLLA和PDLA的组成物进行熔融纺丝，得到的纤维强度只有0. 5cN/dtex 左右，不能满足一般纤维的用途。此外，由于PLLA和PDLA混合后，立体络合晶体的形成也比较困难，特别是在高分子量的区域。目前，聚乳酸的立体络合晶体的形成方法中，有在聚乳酸聚合阶段，先将L-乳酸和D-乳酸分别聚合生成L-丙交酯和D-丙交酯，在第二步丙交酯的开环聚合时，进行两种丙交酯的逐次开环聚合，从而形成立体接枝聚乳酸。同时也有在分别聚合生成聚L-乳酸和聚D-乳酸后，为了提高它们的立体络合晶体的形成，将聚L-乳酸和聚D-乳酸混合后，采用固相聚合等方法。以上的两种方法主要是在聚合阶段提高立体络合晶体的形成，此外还有通过将聚 L-乳酸和聚D-乳酸熔融混合后，进行共混加工，熔融纺丝制得的纤维进行高温热处理加工，从而使立体络合晶体进行成长，但是为了使立体络合晶体更好的成长，必须在聚L-乳酸或聚D-乳酸单体熔点以上的温度下进行热处理加工，但是在此高温下进行热处理，纤维会出现热收缩或部分熔融等问题的发生，影响其使用。另外，在日本专利特开2003-19^84号公报中，提出在聚L-乳酸和聚D-乳酸熔融混合时加入结晶成核剂磷酸酯金属盐成分，从而提高成型品的耐热性和耐冲击性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高耐热性的聚乳酸纤维，且该纤维在用差示扫描量热仪(DSC)进行测定时，实质上具有单一的熔融峰，且该熔融峰温度为190°C以上，另一个目的是其纤维的强度能达到2. 5cN/dex以上，符合一般衣料和产业纤维的使用要求。本专利技术中具有高耐热性的聚乳酸纤维，是通过聚L-乳酸和聚D-乳酸熔融混合时加入具有高效促进聚乳酸立体络合晶体形成的结晶成核剂烷基脂肪族盐类成分，熔融纺丝后，生成的未延伸丝具有立体络合晶体形成的前躯体，同时在延伸的热处理过程中，立体络合晶体的前驱体生成立体络合晶体，从而该纤维在用差示扫描量热仪(DSC)进行测定时， 实质上具有单一的熔融峰，且该熔融峰温度为190°C以上。本专利技术的技术解决方案是一种高耐热性聚乳酸纤维，包含有含下述成分的混合物A成分为重均分子量为5 万 30万的聚L-乳酸，B成分为重均分子量为5万 30万的聚D-乳酸，C成分为烷基脂肪族盐；其中，相对于A成分和B成分的总量100重量份，C成分为0. 01 5重量份。A成分聚L-乳酸的重均分子量更优选为10万 20万；B成分聚D-乳酸的重均分子量更优选为10万 20万。A成分聚L-乳酸和B成分聚D-乳酸的比率以A成分/B成分表示，优选25/75 75/25，更优选为 40/60 60/40。C成分烷基脂肪族盐优选为式1或式2所表示的化合物，权利要求1.一种高耐热性聚乳酸纤维，其特征是该聚乳酸纤维包含有含下述成分的混合物 A成分为重均分子量为5万 30万的聚L-乳酸，B成分为重均分子量为5万 30万的聚 D-乳酸，C成分为烷基脂肪族盐；其中，相对于A成分和B成分的总量100重量份，C成分为 0. 01 5重量份。2.根据权利要求1所述的高耐热性聚乳酸纤维，其特征是所述C成分烷基脂肪族盐为式1或式2所表示的化合物，3.根据权利要求1所述的高耐热性聚乳酸纤维，其特征是该纤维在用差示扫描量热仪(DSC)进行测定时，实质上具有单一的熔融峰，且该熔融峰温度为190°C以上。4.根据权利要求1所述的高耐热性聚乳酸纤维，其特征是该纤维在170°C具有耐熨烫性。5.一种权利要求1所述的高耐热性聚乳酸纤维的制造方法，其特征是包括如下步骤， (1)将下述物质共混制得切片然后进行熔融纺丝或直接混合进行熔融纺丝，得到未延伸丝，所述物质为A成分重均分子量为5万 30万的聚L-乳酸、B成分重均分子量为5 万 30万的聚D-乳酸、以及C成分烷基脂肪族盐，其中，相对于A成分和B成分的总量100 重量份，C成分为0. 01 5重量份；(2)将未延伸丝进行延伸加工获得延伸丝，其中热处理温度为130 200°C。全文摘要本专利技术公开了一种，该聚乳酸纤维包含有含下述成分的混合物A成分为重均分子量为5万～30万的聚L-乳酸，B成分为重均分子量为5万～30万的聚D-乳酸，C成分为烷基脂肪族盐；其中，相对于A成分和B成分的总量100重量份，C成分为0.01～5重量份。该纤维在用差示扫描量热仪(DSC)进行测定时，实质上具有单一的熔融峰，且该熔融峰温度为190℃以上，该纤维在170℃具有耐熨烫性。文档编号D01D5/08GK102409432SQ20101029290公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月19日 优先本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：季亚娟，施泽顺，望月克彦，
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：
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