本发明涉及聚乳酸纤维
技术领域：
，尤其涉及一种医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法。
背景技术：
：聚乳酸纤维又称玉米纤维，简称pla，也叫聚丙交酯(polylactide)，属于聚酯家族。它是由玉米等谷物原料经过发酵、聚合、纺丝制成的。聚乳酸纤维是一种以乳酸为主要原料的高分子聚合物。聚乳酸由乳酸合成，而乳酸的原料是所有碳水化合物富集的物质，如粮食和有机废弃物。可生物降解，在微生物作用下，分解成二氧化碳和水，在阳光下通过光合作用又会生成起始原料淀粉，而淀粉是乳酸的原料，这一循环，实现了资源的闭环循环可持续的利用。聚乳酸纤维属于高强、中伸、低模型纤维。强度较高，达3.0-4.5cn/dtex，接近聚酯纤维。制成织物手感柔软、悬垂性很好，和聚酯纤维有相似的耐酸耐碱性能。吸湿快干和保暖性能聚乳酸纤维的回潮率为0.4％-0.6％，比大多数天然纤维和合成纤维(pet除)都低，吸湿性能较差，耐水性能较好。有独特的芯吸作用，使织物导湿快干，保暖。虽然不是阻燃纤维，但却是常用纤维中阻燃性能较好的。燃烧性能是聚乙烯、聚丙烯纤维的1/3。耐磨性差，影响服装领域应用，熔点低限制高温的使用。由于聚乳酸纤维的物理性能优良、热稳定性好，比较轻、染色性好，有生物相容性，因此用途十分广泛。目前，它的用途主要是医用和服装等领域。在医疗方面，主要是手术缝合线，既能满足强度的需要，又能缓慢被人体吸收，免除了病人拆线的麻烦和痛苦。经过拉伸的高分子量聚乳酸材料，或聚乳酸纤维增强的复合材料，不仅可以作为骨结合部固定材料，而且可作为组织缺损部位增强材料。还可以用作绷带、纱布、脱脂棉、妇女卫生巾、婴儿尿布。然而，目前医用的聚乳酸纤维的亲水性等性能还需要加强，因此，设计一种具有亲水性、拉伸性强的医用聚乳酸纤维具有重要的意义。技术实现要素：本发明为了解决上述问题而提供一种方法简单，设计合理的医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法。一种医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤s1：聚乳酸复合材料的制备将l-乳酸预聚形成低聚物，向低聚物中加入复合材料，在催化组合物的作用下聚合反应，形成聚乳酸复合材料；步骤s2：聚乳酸纤维的制备将步骤s1获得的聚乳酸复合材料混匀干燥，转入真空器中，真空加热，熔融后真空挤出，初步形成聚乳酸纤维；步骤s3：聚乳酸纤维后处理将步骤s2挤出的聚乳酸纤维牵伸并进行热处理，最终获得聚乳酸纤维成品。进一步地，所述步骤s1中的复合材料为乙二醇或乙烯基吡咯烷酮，所述催化组合物的加入量为低聚物的1-5％质量分数，反应条件为180-200℃下反应6-12h。进一步地，按重量份计，所述催化组合物包括4-6份的sncl2·2h2o、6-8份的cf3so3me、3-6份的二烷基锌和2-4份异锌酸亚锡。进一步地，所述步骤s2中的复合材料中还混合有聚乙烯醇，所述聚乙烯醇与复合材料的混合质量比为1:10-15。进一步地，所述步骤s3中聚乳酸纤维的牵伸工艺为：热盘温度为60-100℃，热板温度为60-120℃，牵伸倍率为2-8倍。进一步地，所述步骤s3中的热处理温度为80-120℃。本发明提出的一种医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法，具有以下有益效果：1)本发明通过制备聚乳酸复合材料纤维，并用于制备医疗纤维制品，使聚乳酸纤维的性能增强，便于使用；2)本发明通过在聚乳酸中添加乙二醇或乙烯基吡咯烷酮等复合材料，使得合成的聚乳酸纤维具有优异的亲水性，将乙二醇、乙烯基吡咯烷酮的亲水基团应用于聚乳酸纤维中，提高了纤维材料的亲水性能，使其在运用到医疗中更为亲水透气，舒适度增加；3)本发明通过在聚乳酸纤维中混入少量的聚乙烯醇，通过共混改性，聚乙烯醇的亲水性能在纤维材料中得到利用，使聚乳酸纤维同时具有聚乙烯醇的亲水特性；4)本发明通过在聚乳酸合成过程中添加催化剂组合物，对低聚物进行催化，使获得的聚乳酸具有高分子量，进而使获得的聚乳酸的性能提高，合成的纤维的强度更高，拉伸性能更好。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。实施例1一种医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤s1：聚乳酸复合材料的制备将l-乳酸预聚形成低聚物，向低聚物中加入复合材料乙二醇，加入质量分数1％的催化组合物，进行聚合反应，形成聚乳酸复合材料；步骤s2：聚乳酸纤维的制备按质量比1:10将聚乙烯醇与步骤s1获得的聚乳酸复合材料混匀干燥，转入真空器中，真空加热，熔融后真空挤出，初步形成聚乳酸纤维；步骤s3：聚乳酸纤维后处理将步骤s2挤出的聚乳酸纤维牵伸并在80℃下进行热处理，最终获得聚乳酸纤维成品。需要说明的是，按重量份计，所述催化组合物包括4-6份的sncl2·2h2o、6-8份的cf3so3me、3-6份的二烷基锌和2-4份异锌酸亚锡；所述步骤s3中聚乳酸纤维的牵伸工艺为：热盘温度为60-100℃，热板温度为60-120℃，牵伸倍率为2-8倍。实施例2一种医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤s1：聚乳酸复合材料的制备将l-乳酸预聚形成低聚物，向低聚物中加入复合材料乙烯基吡咯烷酮，加入质量分数3％的催化组合物，进行聚合反应，形成聚乳酸复合材料；步骤s2：聚乳酸纤维的制备按质量比1:12将聚乙烯醇与步骤s1获得的聚乳酸复合材料混匀干燥，转入真空器中，真空加热，熔融后真空挤出，初步形成聚乳酸纤维；步骤s3：聚乳酸纤维后处理将步骤s2挤出的聚乳酸纤维牵伸并在100℃下进行热处理，最终获得聚乳酸纤维成品。需要说明的是，按重量份计，所述催化组合物包括4-6份的sncl2·2h2o、6-8份的cf3so3me、3-6份的二烷基锌和2-4份异锌酸亚锡；所述步骤s3中聚乳酸纤维的牵伸工艺为：热盘温度为60-100℃，热板温度为60-120℃，牵伸倍率为2-8倍。实施例3一种医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤s1：聚乳酸复合材料的制备将l-乳酸预聚形成低聚物，向低聚物中加入复合材料乙烯基吡咯烷酮，加入质量分数5％的催化组合物，进行聚合反应，形成聚乳酸复合材料；步骤s2：聚乳酸纤维的制备按质量比1:15将聚乙烯醇与步骤s1获得的聚乳酸复合材料混匀干燥，转入真空器中，真空加热，熔融后真空挤出，初步形成聚乳酸纤维；步骤s3：聚乳酸纤维后处理将步骤s2挤出的聚乳酸纤维牵伸并在120℃下进行热处理，最终获得聚乳酸纤维成品。需要说明的是，按重量份计，所述催化组合物包括4-6份的sncl2·2h2o、6-8份的cf3so3me、3-6份的二烷基锌和2-4份异锌酸亚锡；所述步骤s3中聚乳酸纤维的牵伸工艺为：热盘温度为60-100℃，热板温度为60-120℃，牵伸倍率为2-8倍。对比例1一种医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤s1：聚乳酸复合材料的制备将l-乳酸预聚形成低聚物，向低聚物中加入复合材料乙烯基吡咯烷酮，加入质量分数3％的催化组合物，进行聚合反应，形成聚乳酸复合材料；步骤s2：聚乳酸纤维的制备将步骤s1获得的聚乳酸复合材料混匀干燥，转入真空器中，真空加热，熔融后真空挤出，初步形成聚乳酸纤维；步骤s3：聚乳酸纤维后处理将步骤s2挤出的聚乳酸纤维牵伸并在80-120℃下进行热处理，最终获得聚乳酸纤维成品。需要说明的是，按重量份计，所述催化组合物包括4-6份的sncl2·2h2o、6-8份的cf3so3me、3-6份的二烷基锌和2-4份异锌酸亚锡；所述步骤s3中聚乳酸纤维的牵伸工艺为：热盘温度为60-100℃，热板温度为60-120℃，牵伸倍率为2-8倍。对比例2一种医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤s1：聚乳酸复合材料的制备将l-乳酸预聚形成低聚物，向低聚物中加入复合材料乙烯基吡咯烷酮，加入质量分数3％的催化组合物，进行聚合反应，形成聚乳酸复合材料；步骤s2：聚乳酸纤维的制备按质量比1:12将聚乙烯醇与步骤s1获得的聚乳酸复合材料混匀干燥，转入真空器中，真空加热，熔融后真空挤出，初步形成聚乳酸纤维；步骤s3：聚乳酸纤维后处理将步骤s2挤出的聚乳酸纤维牵伸并在100℃下进行热处理，最终获得聚乳酸纤维成品。需要说明的是，按重量份计，所述催化组合物包括4-6份的sncl2·2h2o和6-8份的cf3so3me；所述步骤s3中聚乳酸纤维的牵伸工艺为：热盘温度为60-100℃，热板温度为60-120℃，牵伸倍率为2-8倍。对比例3一种医用聚乳酸复合材料纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤s1：聚乳酸复合材料的制备将l-乳酸预聚形成低聚物中加入质量分数3％的催化组合物，进行聚合反应，形成聚乳酸复合材料；步骤s2：聚乳酸纤维的制备按质量比1:12将聚乙烯醇与步骤s1获得的聚乳酸复合材料混匀干燥，转入真空器中，真空加热，熔融后真空挤出，初步形成聚乳酸纤维；步骤s3：聚乳酸纤维后处理将步骤s2挤出的聚乳酸纤维牵伸并在100℃下进行热处理，最终获得聚乳酸纤维成品。需要说明的是，按重量份计，所述催化组合物包括4-6份的sncl2·2h2o、6-8份的cf3so3me、3-6份的二烷基锌和2-4份异锌酸亚锡；所述步骤s3中聚乳酸纤维的牵伸工艺为：热盘温度为60-100℃，热板温度为60-120℃，牵伸倍率为2-8倍。测试1：本发明分别对实施例1-3及对比例1-3所获的医用聚乳酸符合材料纤维进行了分子量的测试，其结果如下表1所示：样品分子量(*104g/mol)实施例125.6实施例227.4实施例326.3对比例120.9对比例216.4对比例321.8上表结果表明，当在聚乳酸合成过程中添加复合材料或在聚乳酸符合材料中混入聚乙烯醇或改变催化组合物成分时，都会对最终形成的聚乳酸符合材料纤维的分子量造成影响，且改变催化组合物的成分对分子量的影响最大，使最终获得的聚乳酸复合材料纤维的分子量增大，从而进一步的改进聚乳酸复合材料纤维的性能。测试2：对实施例1-3和对比例1-3获得聚乳酸符合材料纤维的拉伸性能进行了检测，其检测结果如下表2所示：样品单丝线密度(dtex)断裂强度(cn/dtex)拉伸模量(cn/dtex)实施例14.13.837.6实施例24.53.939.1实施例34.23.536.4对比例11.72.419.7对比例22.12.325.3对比例31.52.718.6上表结果表明，当在聚乳酸合成过程中添加复合材料或在聚乳酸符合材料中混入聚乙烯醇或改变催化组合物成分时，会对聚乳酸复合材料纤维的拉伸性能造成影响，且添加有复合材料、混入聚乙烯醇、改变催化组合物后的聚乳酸复合材料纤维的拉伸强度增强，强度更好，在实用过程中具有更好的拉伸弹性。测试3：对实施例1-3和对比例1-3获得的聚乳酸符合材料纤维进行亲水性的检测，其检测结果如下表3所示：纺织行业中一般用回潮率表示纺织材料的吸湿性，回潮率是指纤维材料中的水分含量，即吸附水的含量，由上表3结果表明，当在聚乳酸合成过程中添加复合材料或在聚乳酸符合材料中混入聚乙烯醇或改变催化组合物成分时，会对聚乳酸符合材料纤维的吸水性能造成影响，尤其是当添加亲水材料时，会在一定程度上提高提高材料的吸水性能，改善聚乳酸纤维的亲水性，在医疗领域中应用时，会使使用更为便捷。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12