新型合成纤维

1、新型化学纤维新型化学纤维聚乳酸纤维聚乳酸纤维（一）概述（一）概述 定义定义 聚乳酸纤维PLA是以玉米、小麦等淀粉为原料，经发酵转化成乳酸，再经聚合、熔融纺丝而制得的合成纤维。 聚乳酸纤维的自然循环系统聚乳酸纤维的自然循环系统（二）聚乳酸纤维制造（二）聚乳酸纤维制造1 1、乳酸、乳酸 70%生物工程发酵法，30%化学合成法l生物工程发酵法：玉米（含淀粉）+糖化酶（生物催化剂）葡萄糖+乳酸菌（由麦芽汁培养）发酵68h，均匀搅拌；3550，再发酵80h发酵液用石灰乳中和至微碱性煮沸（杀菌）冷却过滤重结晶（热水）50%硫酸硫酸钙沉淀乳酸减压蒸发70%工业用乳酸乙醚溶解工业乳酸脱色（活性炭）过滤蒸发乙醚

2、纯乳酸目前最大生产商：美国卡吉尔Cargill；荷兰purao公司；l化学合成法：乙醛氢氰酸合成法、丙烯腈合成法2 2聚乳酸聚乳酸l直接缩聚法直接缩聚法溶液缩聚：溶液缩聚：原始：聚合度低，M5000（反应体系存在乳酸、水、聚酯、丙交酯平衡；反 应副产物水在黏性物中难以除去不能保证反应向正反应进行）；聚合 物带色（聚合温度180）；改进：二苯醚添加溶剂中共沸除水（二氯化锡催化剂；对甲苯磺酸阻色剂） 先溶液缩聚低分子聚乳酸固相后缩聚高分子聚乳酸（M=300000）熔融固相缩聚：密闭体系，乳酸固相缩聚，氧化钙脱水剂高分子聚乳酸 （M=250000）微波辅助聚合：微波加热（热从材料内部产生有利于水脱除

3、）l开环聚合开环聚合 应用广，M=2000001000000（脱水在乳酸丙交酯这步，体系黏度低，容易脱水） 3 3、聚乳酸纤维（、聚乳酸纤维（PLAPLA纤维）纤维） 熔融纺丝、溶液纺丝l熔融纺丝熔融纺丝*工艺流程：同PET纤维*工艺控制：原料预处理： 聚乳酸树脂：高真空干燥（PLA酯键水解M纤维质量） 醋酸酐、吡啶使PLA末端OH乙酰化PLA热稳定性 抗氧剂（亚磷酸三壬基苯酯：TNPP）聚乳酸树脂热氧稳定性工艺参数：纺丝温度185230，拉伸倍数47倍*特点：工艺成熟、环境污染小、生产成本低、成为主导方法；但PLA水解和 热降解，故必须原料预处理l溶液纺丝溶液纺丝*工艺流程：聚乳酸树脂纺丝溶

4、液过滤计量喷丝板出丝溶剂蒸发纤 维成形卷绕拉伸纤维成品*特点：聚乳酸树脂热降解小，纤维强度较高； 但溶剂（二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯）有毒，纺丝环境恶劣，溶剂回收 困难，需作特殊处理，纤维生产成本高中试阶段l静电纺丝静电纺丝*定义：带电荷的高分子溶液或熔体静电场流动形变溶剂蒸发或熔体冷却 固化纳米级至亚微米级（51000nm）的超细纤维接收屏非 织造超细纤维膜附加特殊装置将超细纤维纺成纱线*装置：高压电源+给料装置+喷射装置+收集装置*特点： 优点：超细纤维 缺点：产量很低（1mgh1gh）；纤维力学强度不高（三）聚乳酸纤维的性能（三）聚乳酸纤维的性能 l 物理机械性能物理机械性能 聚乳酸纤维结构规整，具有较高的结晶度（约为83.5%）、较高的拉伸强度和较好的柔软性，具有较好的物理机械性能，与聚酯和聚酰胺纤维比较，PLA纤维具有更好的手感和悬垂性，比重低，抗紫外线好，可燃性差、发烟量小，有较好的卷曲性和保型性。 l生物降解性生物降解性 聚乳酸纤维的生物降解性优于合成纤维和纤维素纤维，其制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用可完全分解成二氧化碳和水，是一种完全意义上的环保纤维