合成纤维聚乳酸纤维安全特性

1、（DL乳酸的熔点为16.8），沸点是125140。乳酸有温和而清爽的酸味，由于不改变原来的味道而作为各种食品添加剂（酸味料、pH调整剂、食品保存剂、发酵助剂、柔软剂）使用。但是，流传有“如果疲劳是乳酸积存”的说法。比如，运动后疲劳认为是“乳酸积蓄在血液、肌肉中”，乳酸是运动的老朽废物或疲劳物质，这因为在剧烈运动后，肌肉、血液中的乳酸浓度上升，可能在开始说的。但是，实际上，为疲劳恢复的高效率能源应考虑乳酸进行代谢生产，实际确认：如果3050分钟就回到原来水平。不用说，乳酸对生命活动来说是重要能源，与糖和脂肪相比，容易向能量转换，而且因为在化学上稳定，L乳酸钠作为输液和腹膜透析的电解质利用。作为聚

2、乳酸构成单体单位的乳酸CH3C*H(OH)COOH，因为在碳原子上结合的原子和分子为4个并且不同（H、CH3、OH、COOH），这种场合的碳原子叫不齐碳（asymetriccarboon），在立体结构上存在2个不同形式的分子。可是，因为包括人在内的自然界生物通常合成的是L乳酸，而有D乳酸是否具有毒性的担心。的确，D乳酸在L乳酸通常的代谢经路不能进行代谢，如果大量摄取，就会提高血液中的酸性度，而成为酸性血症的原因。但是，人们知道，在我们人体内通常生成后经过3个月左右，就生成将D乳酸变换成L乳酸酵素乳酸酯消旋酶（lactateracemase）。而且，D乳酸能够以任何形式进行中和、排出。这样就很清

3、楚，由于其后的研究没有该疑问，现在与L乳酸同等。顺便，D乳酸的经口急性毒性（LD50），实验室小鼠为4.875g/kg、一般老鼠为3.73g/kg，WTO在1973年对L乳酸、D乳酸以及D.L乳酸都取消了一天的摄取量限制范围。实际上，迄今为止，日本7080年代生产、一直作为食品添加剂使用的乳酸，是采用化学合成法合成的外消旋变体（等量含有D乳酸和L乳酸的混合物）。现在，作为添加剂使用的发酵L乳酸也含有15的D乳酸。但是，联合国的FAOWHO联合食品添加剂专门委员会因为乳幼儿（产后不满半年）不能代谢D乳酸，提出了“D乳酸、DL乳酸不要用于乳幼儿食品”的劝告。2.2聚乳酸的安全性聚乳酸是熔点1601

4、80、玻璃化温度约60的结晶性脂肪族聚酯。聚乳酸在各种生物降解性塑料中，成形加工性优异，能够进行从纤维、非织造布和薄膜代表的熔融挤压成形到注射成形、喷射成形和发泡成形等。而且，薄膜和纤维由于伴随牵伸、热处理操作而产生定向结晶化，一直在寻求机械性能和热性能的提高。另外，从成形用薄膜和非织造布以及与纸的压层品，采用热定形（真空、压空成形）和加热压缩成形，可以赋予各种各样的形状。聚乳酸是由脂肪族聚酯构成的疏水性结晶性聚合物，只要不在高温高湿（50以上、相对湿度85以上）环境下长时间放置，就几乎不产生加水分解，是很稳定的。另外，因为耐油性和耐水性、挥发性好，适合作为包括油性食品在内的一般食品容器使用。

5、而且，分解高分子量聚乳酸的微生物和酵素在自然界极少，即使作为发酵食品容器也有在一定时间能够安全使用的质地。实际上，来自作为食品容器、包装材料使用时的聚乳酸溶出物，认为基本上是乳酸、乳酸低聚物、（乳酸线状二聚物、三聚物、四聚物等）及丙交酯（乳酸的环状二聚物），这些都是作为食品添加剂广泛使用的食品卫生法上的乳酸类（通常含20左右的低聚物）。乳酸低聚物和丙交酯在食品或消化器官内迅速受到加水分解而变成乳酸。聚乳酸因为是以在生物体内也存在的天然有机化合物乳酸为构成单位，在各种生物降解性塑料或生物塑料中，安全性和食品卫生性最好。而且，聚乳酸与淀粉系及其他的生物降解性塑料不同，在材料表面不容易产生微生物和霉

6、菌，根据用老鼠和蟑螂的试验也都没有食害。其次，关于将聚乳酸用于食品容器和包装材料时的世界现状和取得认证状况。在欧洲，1990年颁布的EECDirective（指令90128EEC）为基本内容，是如果单体安全，聚合物就好的单体主义立场。根据已经实施的毒性试验，有即使使用也注册好的单体和添加剂的准许自由进口物品名单。乳酸被在其后修订的9611EC中登载在准许自由进口物品名单里。为了应对这些EU指令，欧洲各国的国内法进行了整顿。在美国，根据FFDCA（联邦食品医药品化妆品法）申请作为间接食品添加剂的适应，在法律上允许的5个申请种类中，除NatureWorks公司由GRAS（GenerallyReco

7、gnizedAsSafe）的安全性自己宣言外，还受作为FCN（FoodContactNortification）.178（温度区域顺序：BH）的认证。顺序B是在100开水煮沸30分钟的开水注入温度领域，显示出作为茶叶袋等食品过滤器材料的潜在可能性，引人注目。在日本，聚乳酸由食品卫生法规定的昭和34年制定的厚生省告示第370号（昭和57年修订：该告示第20号）通过，没有法律上的问题。而且，聚乳酸注册在作为更严格的行业团体自主标准的聚烯烃等卫生协议会（JOHSPA）的准许自由进口物品名单中，其后，关于添加剂等还要进行追加申请。3、环境低负荷型高功能性纤维CC聚乳酸纤维一般，化学纤维为了赋予作为纤维

8、的高功能性，多在其制造过程中添加各种添加剂（抗菌剂、耐候剂、防火阻燃剂等）。但是，除了由于添加添加剂带来成本增加以外，这些添加剂的安全性也被质疑。通常，这些添加剂大多是基本上对人和自然环境有害的物质，现在只是在没有发现有害性的低浓度范围使用。但是，即使在临时使用时安全性有保障，在使用后的废弃物处理时，也不能否定问题表面化的可能性。理想的，是不添加这些添加剂，最好素材自身能够具备这些高功能性。实际上，聚乳酸纤维原料为植物由来，除了是完全生物降解性的环境低负荷素材以外，还不添加任何添加剂发现了其优异的抗菌性和防火性、耐候性。可以说，聚乳酸纤维可以看作是具备作为究极智能化功能素养的高性能纤维。3.1

9、抗菌性（静菌性）根据使用黄色葡萄状球菌（StaphylococcusauresATCC6538P）的纤维制品抗菌防臭加工新标准评价了聚乳酸纤维（泰拉马克：尤尼吉卡公司商标），结果发现，显示出远远高于合格值（静菌活性值2.2以上）的静菌活性值及杀菌活性值。事先进行10次洗涤之后、或者混合一半天然棉等其他纤维，抗菌活性也基本上能够保持。聚乳酸的抗菌作用不仅是上述作为标准菌的葡萄状球菌，对大肠菌和绿脓菌等革兰氏阴性杆菌也已确认。估计这是起因于在聚乳酸中含有极微量的乳酸或低聚物这些物质的静菌作用。也就是说，由于材料中的极微量乳酸在材料表面浸出一部分，将材料表面与人的肌肤同样保持弱碱性，防止了细菌和霉菌

10、等微生物的附着和繁殖。一般，生物降解性塑料与通常的塑料相比，细菌和霉菌等微生物处于容易附生的倾向，而聚乳酸是例外，作为生活卫生材料、食品医疗材料或农林园艺材料在安全卫生上是适合的。实际上，从购入浴用聚乳酸纤维（泰拉马克）毛巾，长期使用的消费者反映，与传统产品（锦纶纤维）对比，难以带香味。关于聚乳酸纤维的抗菌性发现，以原料聚乳酸树脂的选定和纺丝条件为主，还有没有发现来自纺丝油剂的影响、织造针织加工油剂的影响、染色整理剂的影响的情况，需要分别弄清楚。3.2防火性用JISK7201依据的燃烧性试验评价了聚乳酸纤维或纺粘非织造布的限氧指数（LOI值），结果显示：聚乳酸纤维为2324（聚酯纤维：2021

11、），聚乳酸纺粘非织造布更惊人，显示出接近芳纶纤维的2830，发现具有优异的防火性能。另外，从ASTME1354和美国联邦汽车安全规格FMVSS302的燃烧试验（水平法）也表明，聚乳酸纤维一旦着火后的自己灭火性好，燃烧时的产生气体量也比聚酯纤维格外少。本特性是聚乳酸纤维及其纺粘非织造布素材具有的固有特性，有害的卤族系和磷系等防灾阻燃剂一切都没有添加。按照上述见解，采用将解聚乳酸纤维（泰拉马克：尤尼吉卡公司商标）的原材料特性和纤维形状等进行最佳化，以聚乳酸纤维为主成功地取得了由日本防灾协会的防火产品认定。这次接受防火产品认定的，作为枕头和被褥、布制玩偶等的絮棉用是具有有用自发性卷曲能的复合短纤维H

12、P8F，由于发现螺旋状的微卷曲而具有优异的蓬松性、缓冲性、回弹性、耐疲劳性。本产品因为即使在火灾发生时也比聚酯纤维等燃烧难以扩展，而且燃烧热低、产生的气体量也少，作为寝具和家庭、车辆用装饰素材可以期待在火灾安全方面的应用。3.3耐光耐候性聚乳酸纤维是脂肪族聚酯，对紫外线和高能量放射线不能说强。但是，与作为相同聚酯同类的聚酯（PET）纤维相比，不仅是耐光性（Fade-Ometer），而且在伴随降雨的促进耐候试验（SunshineWeatherMeter）也发现显示出优异的耐候性。这些倾向在包括聚乳酸纤维、纺粘非织造布的实际室外暴露试验中也被确认，作为在室外使用的农林、园艺、土木、建筑材料具备必要

13、的条件。另一方面，对像伽马线这样的高能放射线，根据照射线量的多少而不同，但也有招来分解的，在用于医疗用品等灭菌时需要注意。也就是说，照射线量在25kGry以下，在材料表面引起部分交联反应，有疏水性化的倾向，机械强度劣化轻微，可以作为伽马线灭菌的条件推荐。但也有报告说，如果达到100kGry就会引起分子链的断裂，机械强度也显著下降。4、聚乳酸纤维加工和管理工程中的环境负荷减少聚乳酸纤维已经处于一定的实用化水平，但还存在今后必须解决的几个技术课题（耐久性、染色性、耐熨烫性、尺寸稳定性、耐卷曲性、耐弯曲磨损性等）。这些问题的大多数，基本上是现在市面上量产的聚乳酸以L乳酸为主构成单位也含有少量D乳酸任

14、意共聚引起的熔点下降和结晶化速度延迟。关于在几乎不伴随成本上升的情况下，解决这些课题的方法和实证数据，另行考虑。这里，只从加工和管理工程中环境负荷减少的观点考虑，仅就假定作为衣料用素材展开方面的身边2个问题C染色性和耐熨烫性讨论一下关于解决对策的方向。首先，因为聚乳酸纤维产生加水分解，不能与聚酯（PET）纤维一样采用120的高温高压染色。因为比聚酯纤维低10以上Tg的聚乳酸纤维能够以比聚酯纤维的低温染色，现在已经确立了用低温（105）能够染色的聚乳酸纤维用分散染料和染色条件。另外，对能源多消费结构的染整行业来说，从能源节省和环境负荷减少考虑，采用低温染色也是理想的方向。例如，日本金津纤维公司和

15、福经县工业技术中心开发的聚乳酸纤维环保袋（商标为可那普拉斯（knaPpus），从日本的传统颜色实现了晒柿桔黄色系、素色乳白色系、黄绿绿色系、红藤紫色系、减红茶色系、浓蓝蓝色系、灰蓝灰色系等多色彩的7色颜色变化。这些提供给染色坚牢度试验（JISL0844A2法）的结果，确认为45级，没有褪色等问题。该产品以世界最大的博物馆美国史密森博物馆为首在包括欧美的7个国家超有名店的国内外店铺销售，并博得好评。关于耐熨烫性，也几乎没有发现与聚酯纤维同样用160熨烫。最初与染色性同样，用与聚酯纤维织物同样条件熨烫与聚酯（PET）纤维热性能、机械性能不同织物，缺乏自身的科学根据。对聚乳酸纤维应与有其化学结构相适应的最佳纺丝加工条件、织造针织、染色整理加工条件同样，具有采用更低温的最佳熨烫条件。5、结语上面