本发明涉及高分子合成技术领域，具体涉及一种自清洁聚乳酸纤维复合面料及其制备方法。
背景技术：
随着生活水平、生活质量的提高，人们对纺织品的要求越来越高.功能性纺织品迅速发展并逐渐成为当今世界纺织品业的主流。市场上已开发出具有防紫外线、防静电、防电磁辐射、抗菌、红外吸收和抗老化等功能性纺织品。聚乳酸纤维是以聚乳酸为原料得到的制品，其不但具有良好的生物相容性和生物可吸收性，并且与聚酯几乎同等强度，杨氏模量较低，所以制成的织物柔软，是一种优良的面料原料。但聚乳酸纤维易水解的特性使正常洗涤对聚乳酸纤维面料有一定的损害，而且无论采用干洗或水洗的洗涤方式，洗涤剂均将对环境产生影响，带来能源和资源的极大浪费。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种合成简单、耐污性能强的自清洁聚乳酸纤维复合面料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种自清洁聚乳酸纤维复合面料，该面料包括以下重量份的组分：
聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯和聚己内酯起到增韧聚乳酸的作用，含氟低表面能材料和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷起到了增大聚乳酸复合纤维疏水角的作用，可以制作自清洁面料。
所述的含氟低表面能材料通过将含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、偶联剂、溶剂、引发剂聚合而成。通过该组成，可以最大化地增加聚乳酸复合纤维的疏水角，以便制作自清洁面料。
优选的，所述偶联剂为有机硅偶联剂。
优选的，所述溶剂为甲苯。
优选的，所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
优选的，所述聚合的温度为75～85℃。
一种如上所述自清洁聚乳酸纤维复合面料的制备方法，包括以下几个步骤：
(1)将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯及聚已内酯熔融共混挤出，得到的颗粒经熔融纺丝得到聚乳酸复合纤维；
(2)将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中，静置，然后取出并用去离子水清洗干净；
(3)上步骤(2)处理过的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置，然后取出，干燥，即得所述自清洁聚乳酸纤维复合面料。
优选的，所述熔融共混挤出的参数为：加料段温度为180～190℃，压缩段温度为210～220℃，均化段温度为190～200℃，螺杆转速50～60r/min。
优选的，所述熔融纺丝的参数为：180～210℃温度下，以1000～4000m/min的纺丝速度进行熔融纺丝。
优选的，所述聚乳酸复合纤维在γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中的的静置时间为12～24h，在含氟低表面能材料溶液中的静置时间为1～2h。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：
(1)本发明所制备的聚乳酸纤维复合面料具有自清洁功能，具有优异的疏水性和耐污染性能，特别适合于服装领域；
(2)本发明的制备方法简单易行。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的自清洁聚乳酸复合纤维面料样品；
图2为本发明实施例1制备的自清洁聚乳酸复合纤维面料疏水性测试照片；
图3为本发明实施例2制备的自清洁聚乳酸复合纤维面料疏水性测试照片；
图4为本发明实施例3制备的自清洁聚乳酸复合纤维面料疏水性测试照片；
图5为本发明实施例4制备的自清洁聚乳酸复合纤维面料疏水性测试照片；
图6为本发明实施例5制备的自清洁聚乳酸复合纤维面料疏水性测试照片。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下实施例中采用的材料如下：
所选的聚乳酸购自上海同杰良生物材料有限公司，分子量为130000。
所选的聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯购自basf公司，密度为1.26(g/cm3)，玻璃化转变温度为－29℃，熔点为115℃。
所选的聚已内酯购自国药集团化学试剂有限公司，分子量为68000。
所选的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷购自上海紫一试剂厂。
实施例1
一种自清洁聚乳酸复合纤维面料，以重量计，至少包括以下组分：
所选含氟低表面能材料为含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、有机硅偶联剂、有机溶剂甲苯和引发剂过氧化二苯甲酰在80℃下聚合而成。
首先将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯以及聚已内酯一起熔融共混挤出，加料段温度为180℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为200℃，螺杆转速55r/min，然后所得产物经熔融纺丝纺丝机在200℃下熔融纺丝制得聚乳酸复合纤维，熔融纺丝的纺丝速度为3000m/min；将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中静置24h，然后取出并用去离子水清洗干净，然后将上述处理过后得到的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置1h，之后将所得的聚合物复合纤维干燥处理，得到所述自清洁聚乳酸复合纤维，最后将自清洁聚乳酸复合纤维纺织成面料，即为发明所述的自清洁聚乳酸复合纤维面料。
实施例2
一种自清洁聚乳酸复合纤维面料，以重量计，至少包括以下组分：
所选含氟低表面能材料为含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、有机硅偶联剂、有机溶剂甲苯和引发剂过氧化二苯甲酰在80℃下聚合而成。
首先将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯以及聚已内酯一起熔融共混挤出，加料段温度为180℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为200℃，螺杆转速55r/min，然后所得产物经熔融纺丝纺丝机在200℃下熔融纺丝制得聚乳酸复合纤维，熔融纺丝的纺丝速度为3000m/min；将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中静置24h，然后取出并用去离子水清洗干净，然后将上述处理过后得到的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置1h，之后将所得的聚合物复合纤维干燥处理，得到所述自清洁聚乳酸复合纤维，最后将自清洁聚乳酸复合纤维纺织成面料，即为发明所述的自清洁聚乳酸复合纤维面料。
实施例3
一种自清洁聚乳酸复合纤维面料，以重量计，至少包括以下组分：
所选含氟低表面能材料为含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、有机硅偶联剂、有机溶剂甲苯和引发剂过氧化二苯甲酰在80℃下聚合而成。
首先将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯以及聚已内酯一起熔融共混挤出，加料段温度为180℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为200℃，螺杆转速55r/min，然后所得产物经熔融纺丝纺丝机在200℃下熔融纺丝制得聚乳酸复合纤维，熔融纺丝的纺丝速度为3000m/min；将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中静置24h，然后取出并用去离子水清洗干净，然后将上述处理过后得到的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置1h，之后将所得的聚合物复合纤维干燥处理，得到所述自清洁聚乳酸复合纤维，最后将自清洁聚乳酸复合纤维纺织成面料，即为发明所述的自清洁聚乳酸复合纤维面料。
实施例4
一种自清洁聚乳酸复合纤维面料，以重量计，至少包括以下组分：
所选含氟低表面能材料为含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、有机硅偶联剂、有机溶剂甲苯和引发剂过氧化二苯甲酰在80℃下聚合而成。
首先将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯以及聚已内酯一起熔融共混挤出，加料段温度为180℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为200℃，螺杆转速55r/min，然后所得产物经熔融纺丝纺丝机在200℃下熔融纺丝制得聚乳酸复合纤维，熔融纺丝的纺丝速度为3000m/min；将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中静置24h，然后取出并用去离子水清洗干净，然后将上述处理过后得到的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置1h，之后将所得的聚合物复合纤维干燥处理，得到所述自清洁聚乳酸复合纤维，最后将自清洁聚乳酸复合纤维纺织成面料，即为发明所述的自清洁聚乳酸复合纤维面料。
实施例5
一种自清洁聚乳酸复合纤维面料，其特征在于，以重量计，至少包括以下组分：
所选含氟低表面能材料为含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、有机硅偶联剂、有机溶剂甲苯和引发剂过氧化二苯甲酰在80℃下聚合而成。
首先将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯以及聚已内酯一起熔融共混挤出，加料段温度为180℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为200℃，螺杆转速55r/min，然后所得产物经熔融纺丝纺丝机在200℃下熔融纺丝制得聚乳酸复合纤维，熔融纺丝的纺丝速度为3000m/min；将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中静置24h，然后取出并用去离子水清洗干净，然后将上述处理过后得到的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置1h，之后将所得的聚合物复合纤维干燥处理，得到所述自清洁聚乳酸复合纤维，最后将自清洁聚乳酸复合纤维纺织成面料，即为发明所述的自清洁聚乳酸复合纤维面料。
将实施例1～5所得复合纤维制成面料，面料的照片如图1所示。然后将实施例1～5制备的自清洁聚乳酸复合纤维面料进行疏水性测试，其结果如图2～图6所示，从图中我们可以看出：所制得的聚乳酸复合纤维面料疏水角约在140°左右，属于超疏水的范围，自清洁功能十分优异。
实施例6
一种自清洁聚乳酸复合纤维面料，以重量计，至少包括以下组分：
所选含氟低表面能材料为含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、有机硅偶联剂、有机溶剂甲苯和引发剂过氧化二苯甲酰在80℃下聚合而成。
首先将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯以及聚已内酯一起熔融共混挤出，加料段温度为180℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为200℃，螺杆转速55r/min，然后所得产物经熔融纺丝纺丝机在200℃下熔融纺丝制得聚乳酸复合纤维，熔融纺丝的纺丝速度为3000m/min；将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中静置24h，然后取出并用去离子水清洗干净，然后将上述处理过后得到的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置1h，之后将所得的聚合物复合纤维干燥处理，得到所述自清洁聚乳酸复合纤维，最后将自清洁聚乳酸复合纤维纺织成面料，即为发明所述的自清洁聚乳酸复合纤维面料。
实施例7
一种自清洁聚乳酸复合纤维面料，以重量计，至少包括以下组分：
所选含氟低表面能材料为含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、有机硅偶联剂、有机溶剂甲苯和引发剂过氧化二苯甲酰在80℃下聚合而成。
首先将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯以及聚已内酯一起熔融共混挤出，加料段温度为180℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为200℃，螺杆转速55r/min，然后所得产物经熔融纺丝纺丝机在200℃下熔融纺丝制得聚乳酸复合纤维，熔融纺丝的纺丝速度为3000m/min；将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中静置24h，然后取出并用去离子水清洗干净，然后将上述处理过后得到的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置1h，之后将所得的聚合物复合纤维干燥处理，得到所述自清洁聚乳酸复合纤维，最后将自清洁聚乳酸复合纤维纺织成面料，即为发明所述的自清洁聚乳酸复合纤维面料。
实施例8
一种自清洁聚乳酸复合纤维面料，以重量计，至少包括以下组分：
所选含氟低表面能材料为含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、有机硅偶联剂、有机溶剂甲苯和引发剂过氧化二苯甲酰在80℃下聚合而成。
首先将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯以及聚已内酯一起熔融共混挤出，加料段温度为180℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为200℃，螺杆转速55r/min，然后所得产物经熔融纺丝纺丝机在200℃下熔融纺丝制得聚乳酸复合纤维，熔融纺丝的纺丝速度为3000m/min；将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中静置24h，然后取出并用去离子水清洗干净，然后将上述处理过后得到的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置1h，之后将所得的聚合物复合纤维干燥处理，得到所述自清洁聚乳酸复合纤维，最后将自清洁聚乳酸复合纤维纺织成面料，即为发明所述的自清洁聚乳酸复合纤维面料。
实施例9
一种自清洁聚乳酸复合纤维面料，以重量计，至少包括以下组分：
所选含氟低表面能材料为含氟丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、有机硅偶联剂、有机溶剂甲苯和引发剂过氧化二苯甲酰在80℃下聚合而成。
首先将聚乳酸、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯以及聚已内酯一起熔融共混挤出，加料段温度为180℃，压缩段温度为210℃，均化段温度为200℃，螺杆转速55r/min，然后所得产物经熔融纺丝纺丝机在200℃下熔融纺丝制得聚乳酸复合纤维，熔融纺丝的纺丝速度为3000m/min；将聚乳酸复合纤维置于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中静置24h，然后取出并用去离子水清洗干净，然后将上述处理过后得到的聚乳酸复合纤维置于含氟低表面能材料溶液中静置1h，之后将所得的聚合物复合纤维干燥处理，得到所述自清洁聚乳酸复合纤维，最后将自清洁聚乳酸复合纤维纺织成面料，即为发明所述的自清洁聚乳酸复合纤维面料。
对比例1
采用于实施例9相似的组成及制备，不同之处在于组分中去除了含氟低表面能材料。
对比例2
采用于实施例9相似的组成及制备，不同之处在于组分中去除了γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
将上述实施例1～9及对比例1、2所制得的面料进行性能测定，方法如下：
1、疏水性，采用电子水滴角测试仪测量疏水角。
2、耐污染性，进行咖啡试样污染测试，耐污染等级1～10，10表示无污染，1表示完全污染。
3、光滑度，采用nucybertekphabromet织物风格仪测量。
4、柔软度，采用nucybertekphabromet织物风格仪测量。
5、断裂伸长率，采用符合gb/t1040-2006标准的cmt5105万能试验机测量。
6、拉伸强度，采用符合gb/t1040-2006标准的cmt5105万能试验机测量。
检测结果如下表所示：
由上可以看出，本发明中的自清洁聚乳酸复合纤维面料具有非常好的疏水性、和耐污染性，光泽度、柔软度和韧性都较为良好，且并没有影响制品的其他物理性能。自清洁聚乳酸复合纤维面料有效的改善并发展了聚乳酸纤维面料的性能和应用。