专利名称：聚乳酸抗水解纤维及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚乳酸纤维及制备方法。
背景技术：
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，它可以从谷物中取得，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，纯聚乳酸纤维的抗水解性能较差，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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗水解性能好的聚乳酸抗水解纤维及 制备方法。本发明的技术解决方案是一种聚乳酸抗水解纤维，包括聚乳酸成分，其特征是在聚乳酸成 分中混有炭化二亚胺成分。炭化二亚胺为单体炭化二亚胺、聚合物炭化二亚胺、炭化二亚胺母粒中的一种或几种混合物。聚合物炭化二亚胺的分子量为10000-30000。
炭化二亚胺为纤维重量的为0.5-10%。聚乳酸抗水解纤维的末端基含量 为0.5~20eq/ton。聚乳酸抗水解纤维经高温高压热水处理后，其强度保 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90 99.5%重量与0.5~10%重量的炭化 二亚胺化合物混合，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出；(3) 将共混、挤出产物干燥至水分含量为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nO 24(TC，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 5000m/min;步 骤(5)中延伸倍率为1.5 2。本发明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。本发明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%。下面结合实施例对本发明作进一步说明
具体实施例方式
实施例1: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);
干燥后的聚乳酸切片97%重量与分子量在10000 30000 (例 10000、 20000、 30000)的聚炭化二亚胺3%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21CTC，螺杆转速为250rpm。然 后对混合切片进行干燥，使切片水分达到150ppm，经熔融纺丝制备， 纺丝温度为210。C，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12(TC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);将干燥后的聚乳酸切片94%重量与炭化二亚胺单体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190°C，螺杆转 速为300rpm。然后对混合切片进行干燥，使切片水分达到150ppm，经 熔融纺丝制备，纺丝温度为235-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120 。C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90%重量与炭化二亚胺母粒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200°C， 螺杆转速为300rpm。然后对混合切片进行干燥，使切片水分达到 150ppm，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12(TC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99%重量与单体炭化二亚胺1%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300rpni。然后对混合切片进行干燥，使切片水分达到150ppm， 经熔融纺丝制备，纺丝温度为230。C，巻绕速度为3000m/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5:干燥后的聚乳酸切片95%重量与单体炭化二亚胺3%重 量、炭化二亚胺母粒2%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17(TC (或24(TC)，螺杆转速为400rpm。然后对混 合切片进行干燥，使切片水分达到100 400ppm(例100ppm、300ppm、 400 ppm)，经熔融纺丝制备，纺丝温度为24CTC ，巻绕速度为5000m/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15 20eq/ton，经12(TC热水处理30分钟强度保持率约为95%。其余同实施 例1。
权利要求
1、一种聚乳酸抗水解纤维，包括聚乳酸成分，其特征是在聚乳酸成分中混有炭化二亚胺成分。
2、 根据权利要求1所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是炭化二 亚胺为单体炭化二亚胺、聚合物炭化二亚胺、炭化二亚胺母粒中的一种 或几种混合物。
3、 根据权利要求2所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是聚合物炭化二亚胺的分子量为10000-30000。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是 炭化二亚胺为纤维重量的为0.5-10%。
5、 根据权利要求l、 2或3所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是 聚乳酸抗水解纤维的末端基含量为0.5 20eq/ton。
6、 根据权利要求l、 2或3所述的聚乳酸抗水解纤维，其特征是 聚乳酸抗水解纤维经高温高压热水处理后，其强度保持率为60~95%。
7、 一种权利要求1所述的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%重量的炭化 二亚胺化合物混合，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出；(3) 将共混、挤出产物干燥至水分含量为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。
8、根据权利要求7所述的聚乳酸抗水解纤维的制备方法，其特征 是步骤(2)中挤出温度为nO 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2800~5000m/min;步 骤(5)中延伸倍率为1.5 2。
全文摘要
本发明公开了一种聚乳酸抗水解纤维，包括聚乳酸成分，在聚乳酸成分中混有炭化二亚胺成分。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炭化二亚胺化合物混合，用双螺杆挤出机熔融共混、挤出并干燥至水分含量为100～400ppm、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。
文档编号D01F1/10GK101126183SQ20061004097
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月16日 优先权日2006年8月16日
发明者佐藤正幸, 戴家欣, 施泽顺 申请人:东丽纤维研究所(中国)有限公司