一種耐水解聚乳酸復合纖維的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于聚乳酸復合纖維的制備領域，特別設及一種耐水解聚乳酸復合纖維的 制備方法。
【背景技術】
[0002] 全球石油資源的匿乏已日漸制約化纖行業的發展，資源節約和環境保護的倡導又 對化纖行業提出了新的要求。聚乳酸纖維是一種資源可再生、生物可降解的綠色環保型纖 維，它不依賴于傳統石油資源，完全符合可持續發展要求。兼有合成纖維和天然纖維的優 點，發展極具潛力。然而聚乳酸纖維抗水解性能差、上染率低限制了其廣泛應用。
[0003] 已發表的部分專利公開了解決聚乳酸易水解問題的不同解決方法，均是通過化學 方式加入一種或幾種成分與聚乳酸共混進行烙融紡絲，取得了一定成效。但化學方法在一 定程度上會改變聚乳酸分子結構，從而改變聚乳酸纖維的部分性能。
【發明內容】
[0004] 本發明采用物理方法，制備一種具有耐水解性的聚乳酸復合纖維，該方法不改變 聚乳酸原本分子結構，只是在聚乳酸纖維外層包裹涂絕纖維，使其大部分不與水直接接觸， 大大降低其水解速率，從而使該復合纖維具有耐水解性。為達到此效果，本發明采用W下方 案： 陽〇化]第一方面，本發明提供了一種聚乳酸復合纖維，其包括主體原料和輔料，其中主體 原料為聚乳酸纖維。
[0006] 本發明的復合纖維中皮層選擇涂絕纖維，使其與主體聚乳酸纖維進行組合，能夠 使兩者發揮協同作用，其中，相比單一的聚乳酸纖維，耐水解效果更好，能夠大大降低聚乳 酸纖維的水解速率，并使其強力、耐磨性有所提高。
[0007] 另外，聚乳酸屬于資源可再生、生物可降解的環保型纖維，復合纖維的皮層纖維設 計為半封閉式，仍保持了其可生物降解的優點。
[0008]本發明的聚乳酸復合纖維，其耐水解性能好，強力高，手感好，耐磨性好，可生物降 解。
[0009] 本發明中，所述聚乳酸纖維質量百分含量為70 % -90 %，例如可W是70 %、75 %、 80%、85%、90%，優選為 75% -85%。
[0010] 本發明中，所述涂絕纖維的質量百分含量為10% -30%，例如可W是10%、15%、 20%、25%、30%，優選為15%-25%。
[0011] 本發明的復合纖維通過對聚乳酸纖維和涂絕纖維的含量進行優化選擇，使得兩者 配合后進一步提高復合纖維性能。
[0012]本發明通過將聚乳酸纖維的含量控制在70 % -90%，涂絕纖維含量控制在 10% -30%，兩者在含量上的配比能夠使最終得到的復合纖維具有優異的性能，當聚乳酸含 量高于90%或低于70%，W及涂絕纖維高于30%或低于10%時，，其所配合形成的組合物 在性能上不及本發明的復合纖維。
[0013] 作為本發明進一步的改進，所述烙融紡絲時所用噴絲孔外圍皮層所開缺口為其周 長的 5% -25%，例如可W是 5%、10%、15%、20%、25%，優選為 5% -15%。
[0014] 作為本發明進一步的改進，所述方法包括W下步驟：
[0015] (1)將涂絕切片作為皮層料、聚乳酸切片作為忍層料后，使用皮忍結構組件進行烙 融紡絲，得到原絲，然后用牽伸機對原絲進行牽伸，即得耐水解聚乳酸復合纖維。
[0016] (2)紡絲烙融工藝優選為紡絲溫度優選為200-230°C，牽伸工藝優選為牽伸倍率 3-5倍。
[0017] 本發明的有益效果：
[0018] (1)本發明的制備方法簡單，成本低，可大規模生產。
[0019] (2)本發明制得的聚乳酸復合纖維仍具備可生物降解性，耐水解性效果好，且耐磨 性、強力均有一定程度提高。
【附圖說明】
[0020] 圖1噴絲孔的結構，m為皮層料涂絕所開孔徑。為周長的5% -25%，優選為 5% -15%。
【具體實施方式】
[0021] 為便于理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施 例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。 陽0巧實施例
[0023] 一種聚乳酸復合纖維，主體原料為聚乳酸纖維，輔料為涂絕纖維。
[0024] 該復合纖維的制備方法包括如下步驟：
[0025] (1)將聚乳酸纖維切片作為忍層料，涂絕纖維切片作為皮層料。
[0026] (2)烙融紡絲工藝設置為：紡絲溫度為170-260°C，卷繞速度500-2000m/min。牽 伸工藝設置為：熱盤溫度50-120°C，熱板溫度50-140°C，牽伸倍率1. 5-6. 5倍。
[0027] (3)使用皮忍結構組件和特殊結構噴絲孔進行烙融結構紡絲得到原絲，后對原絲 進行牽伸。 陽02引實施例1-5
[0029] 按上述實施例所述原料配比和制備方法制得復合纖維，具體配比如表1所示。
[0030] 對比例1-6
[0031] 按上述實施例所述制備方法制得復合纖維，但對于其中的各原料配比進行了調 整，分別調整實施例中的聚乳酸纖維和涂絕纖維所占質量百分含量。具體復合比如表1所 /J、-O W巧表1
[0033]
[0034] 將實施例1-5和對比例1-6所制備的復合纖維所制成的非織造布進行性能測試， 數據匯總如表2所示：
[0035] 該非織造布所測試的相關性能有：
[0036] (1)磨損率：采用YG522N型織物耐磨儀，磨損后的重量損失為在750g重鍵壓力下 摩擦20次后的重量損失百分比。
[0037] (2)斷裂強力：采用皿026N+型織物拉伸強力儀。 陽0測 做斷裂伸長：采用皿026N+型織物拉伸強力儀。
[0039] (4)強度保持率：85°C熱水處理1化后的強度保持率。
[0040] 表 2
[0042] 通過表1和表2可W看出W下幾點：
[0043] (1)隨著涂絕纖維復合比的增加，復合纖維的耐磨性均有不同程度提高。
[0044] (2)隨著涂絕纖維復合比的增加，復合纖維的斷裂強力均有不同程度提高。
[0045] (3)隨著涂絕纖維復合比的增加，復合纖維的斷裂伸長均有不同程度提高。
[0046] (4)該復合纖維的耐水解性隨涂絕纖維含量的增加而提高，但考慮到聚乳酸纖維 生物可降解、資源可再生的優點，原則上在保證該復合纖維滿足基本性能要求的情況下聚 乳酸纖維的含量越高越好，因此聚乳酸纖維/涂絕纖維復合比優選為7/3-9/1。
[0047] 申請人聲明：本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細方法，但本發明并不局 限于上述詳細方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的 技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的 添加具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
【主權項】
1. 一種耐水解聚乳酸復合纖維的制備，其特征在于，所述復合纖維制備原料包括主體 原料和輔料，其中主體原料為聚乳酸纖維。2. 根據權利要求1所述的聚乳酸復合纖維，其特征在于，所述復合纖維中聚乳酸纖維 質量百分含量為70 % -90%，優選為75 % -85%。所述滌綸百分含量為10% -30%，優選為 15% -25%〇3. 根據權利要求1或2所述的聚乳酸復合纖維的制備，其特征在于，采用皮芯結構紡絲 組件進行熔融紡絲。4. 根據權利要求3所述的聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于，所述熔融紡絲的 工藝為：紡絲溫度為170-260°C，卷繞速度為500-2000m/min。5. 根據權利要求3所述的聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于，所述的牽伸工藝 為：熱盤溫度：50-120°C，熱板溫度：50-140°C?牽伸倍率1. 5-6. 5倍。6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：將滌綸纖維切片作為皮層 料、聚乳酸纖維切片作為芯層料后，使用皮芯結構組件進行熔融紡絲，得到原絲，然后用牽 伸機對原絲進行拉伸，即得所述耐水解聚乳酸復合纖維。7. 根據權利要求1所述的一種抗水解聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：噴絲 孔形狀不同于一般紡皮芯復合纖維所用的全包圍式，在外部皮層處開缺口，使得皮層結構 不完全包裹芯結構。8. 根據權利要求1所述的一種抗水解聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：皮層 結構所開缺口直徑在不影響其復合結構穩定性情況下越小，其耐水解性越好，為其周長的 5% -25%，優選為 5% -15%。9. 根據權利要求1所述的一種抗水解聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：纖維 皮芯復合比在1/9到1之間。10. 本發明所制備的聚乳酸復合纖維其耐水解性遠優于純聚乳酸纖維，且耐磨性提高， 上染效果更好。
【專利摘要】本發明涉及一種耐水解聚乳酸復合纖維的制備方法，它是通過改變噴絲孔形狀，經熔融紡絲，制成一種以滌綸為皮層(非封閉式)、聚乳酸為芯層的皮芯型復合纖維。本發明制備方法簡單，成本低，有望實現大規模生產；本發明的聚乳酸復合纖維仍具備可降解性，耐水解效果好，且耐磨性好、強力提高，也在一定程度上使得該復合纖維染色的上染率高于純聚乳酸纖維，促進聚乳酸纖維的廣泛應用。
【IPC分類】D01F8/14, D01D5/34, D01D5/12, D01D5/08
【公開號】CN105200543
【申請號】CN201510725028
【發明人】晏江, 邱華, 李曉強
【申請人】江南大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月29日