PLA纤维熔融纺丝工艺

PLA家居等领域，但由于其原料大都取自石油、煤炭等不行再生资源，且使用后难降解，易造成污染，因此，可降解、再生的“绿色环保”纤维材料成为今后合成纤维争论的方向。近年来，随着聚乳酸〔PLA〕纤维聚合工艺的局部成熟，它被认为是最具进展前景的“绿色环保”纤维之一，它具有良好的生物降解性和循环再生性，同时又具有芯吸导湿性、良好的抗紫外线性和耐菌性、优良的阻燃性、精彩的回弹性及悬垂性。PLAPOY－DT适当改造后可以工业化生产，已经成为PLA。浙江上虞天龙化纤通过北京中丽POY设备，已成功开发生产了50D、98DPLAPLA可纺性差、易水解、纺丝成形温度窄等技术难题，提高了纤维织物的档次。一、 设备北京中丽POY纺丝试验线，日本汤浅导丝系统，山西晋中改造的平行牵伸机〔KV505〕。原料LargillDow公司生产的PLA日本竹本公司生产的POY工艺→POY卷绕→热盘拉伸→DT二、 工艺探讨切片枯燥像PETPLA切片必需经过枯燥处理后才能进展熔融纺丝。生水解而产生降解，造成分子量大幅下降，从而严峻影响成品纤维的品质，因此纺丝前要严格把握PLA〔<50×106〕。不当引起的分子量损失将给正常的熔融纺丝带来困难。55dtex24fPLAPLA片的含水率最好在30ppm适用的枯燥条件为：通道的气流；再由氧化铝分子筛脱湿器和夹套式闭式热空气枯燥；由于其熔点和玻璃化温度较低，枯燥温度可把握在1206h60℃。48fPLA55dtex24f3～4℃，枯燥时间可略短。熔融纺丝PLA纤维具有同PET纤维相像的物理特性，不仅具有高结晶性，还具有相像的透亮性。由于具有高结晶性和高取向性，PLA纤维具有高耐热性和高强度，且无需特别的设备和操作工艺，应用常规的加工工艺便可进展纺丝。但 PLA纤维不同于芳香酯的PET，其熔点175℃〔由差示扫描量热DSC法测定〕与PET的260℃差距较大，且熔融纺丝成形较PET困难，主要表现在PLA的热敏性和熔体高粘度之间的冲突。例如可用于纺丝成形的PLA10PETPLA确定的纺丝温度，但PLA物料在高温下，尤其是经受较长时间的相对高温时极易发生热降解，因此造成PLA续共沸除水直接缩聚合成的成纤PLA分子量可达30万以上”，为PLA纤维的品质和可纺性供给了根底。熔体流变性好的状况下，需要设定较低的纺丝温度。从纺丝实例看，冷却区设41℃，螺杆各区温度把握在205～212℃，而联苯加热气相温度把握在210～213〔为便于低温把握，必需用低沸点联苯〕；从生产实例看，熔体度较低时，毛丝、断头严峻，生头困难。同时，在保证均压和纤维均匀挤出的前提下，可降低预前压力到 7.5Mpa，以削减熔体在螺杆的回流，从而削减熔体在高温区的停留时间，削减熔体热降解的程度，进而降低纤维成品质量特别是强度指标的下降。55dtex／24fPLA108dtex／48f2～3℃，而纺丝箱温度低1～2℃左右。纺丝组件PLA流淌现象。由于在剪切应力的作用下，大分子构象发生变化，长链分子偏离平衡构象而沿熔体流淌取向，表现出预取向性，从而使体系解缠并使大分子链彼PLA其表观粘度，进而解决PLA聚合物热敏性和熔体高粘度之间的冲突，实现纺丝的顺当进展。通过试纺比较，觉察24f和48f喷丝板在孔径适当降低而长径比同步提高的状况下〔φ 0.25调整为φ 0.18～φ 整前有明显改善的趋势。的大分子弹回最低能态处需确定的松驰时间，为了取得大分子的净伸展或净取向效果，剪切速率必需大于大分子的松驰速率。在纺丝时，调整后的孔径和长径比有利于剪切速率的加强，从而为纺丝稳PLA2.3～3.0PET2.0～2.524f48f20%～35%的金属砂，跟海砂分层混装，在可纺性一样的状况下降低初始压力。实测组件的初始压力要小2.0Mpa～2.5Mpa尚可，断头较少，组件滴浆能有效把握。速率和卷绕超喂Mezghani 的条件下进展的PLA纺丝的争论说明：从纺丝速率〔0～5000m/min〕PLA力学性能的影响来看，初生纤维的结晶度随纺丝速率的增加呈线性增加趋势，3000m/min初生纤维的结晶度和力学性能有所下降。这是由于随着纺丝速率的增加，初生纤维的拉伸形变速度梯度变大，即初生纤维的声速取向因子变大，从而使拉伸强度等增加；而较高的纺丝速率会导致分子取向并使纤维发生诱导结晶，过高的纺丝速率使PLA晶不完全。在生产过程中，为保证绕应力在纺丝过程中得到准时有效地消退，有效把握卷绕张力是关键。另外，由于PLA纤维的玻璃化温度较低，易造成卷绕过程中应力松驰加剧，使纤维沿轴向发生确定尺寸的收缩。在尽可能保证卷绕稳定的状况下，适当增子的接触压力，可以得到优质的大卷装丝。55dtex／24fPLA8～122.0%〔PET〕，以实现外表成形和卷绕张力的平衡；纺108dtex／48fPLA55dtex／24f拉伸温度、速度PETPLA发生脆性断裂，随着拉伸温度的提高，塑性变形越来越明显，PLA纤维构造单元包括链段和大分子的活动性随温度上升而增大。同时，随着温度的提高，一方面由于伸直链段的数目增多，而折叠链段的数目削减；另一方面，由于拉伸过程中发生了结晶，片晶之间的连接链相应增加，从而提高了 PLA纤维的强度和抗拉性，表现在纤维的物理性能上是纤维的断裂强度明显增大，断裂伸长率也增加。从试纺状况看：当拉伸温度高于75℃时，PLA象根本消退；但温度过高，结晶速度和拉伸应力上升过快，解取向增大，有效取向反而削减，导致拉伸不能正常进展。实践说明，拉伸温度宜在80～85℃。裂强度及取向度均向有利于成纤的方向进展；但速度过低，易产生缓慢流淌，导致纤维的拉伸应力缺乏，未能破坏不稳定构造，使分子链取向未向有利于成纤的方向进展，造成断裂强度下降而伸长增大。55dtex／24f108dtex/48fPLA680m/min108dtex／48f55dtex／24f1～2℃10～20m/min拉伸倍率伸长有所降低。这是由于在拉伸过程中，纤维无定形区域的大分子链构造发生不同程度的取向，同时不完善的结晶构造也可能发生确定的重排。随着拉伸的进展，拉伸倍率增大，纤维取向度提高，纤维的双折射率增大；由于分子取向诱导了大分子结晶，结晶度和密度增加，使拉伸丝的杨氏模量和断裂强度增加；而断裂伸长由于纤维大分子伸展力气的下降而下降，从而使纤维稳定性提高。但过大的拉伸倍率易破坏分子的链段联接，从而产生大面积毛丝而导致丝束缠辊，难以顺当拉伸。从试纺状况来看，稳定张力、将热拉伸均匀的一区的拉伸1.012POY1是相关工艺调整后纺制的PLA纤维经拉伸后的物检指标。表1 指 标55dtex／24f108dtex／48f纤度〔dtex〕55.40108.20CV〔%〕 0.76 0.66纤度偏差〔%〕 0.57 0.28断袭强度〔cN/dtex〕 3.72 3.85CV〔%〕 2.97 3.42断裂伸长率〔%〕28.20 2