聚乳酸纤维的合成加工与应用
聚乳酸纤维的合成加工与应用
第 16 卷第 3 期 2005 年 06 月
中原工学院学报 JOURNAL OF ZHONGY UAN INSTITUTE OF TECHNOLO GY
Vol. 16 No. 3 Jun. ,2005
文章编号 :1671 - 6906 (2005) 03 - 0001 - 04
聚乳酸纤维的合成加工与应用
到目前为止 ,能够满足上述绿色纤维所有定义条 件的真正意义上的”绿色”纤维还没有问世. 但是 ,人们 一直在努力 ,在开发能符合定义中一条或多条的绿色 纤维方面取得了越来越多的成果 ,有些产品已经实现 了工业化生产 ,如聚乳酸纤维 、Lyocell 纤维 、蛋白纤维 、 甲壳素纤维等等. 本文论述了国内外绿色聚乳酸纤维 的开发和研究状况.
图 1 聚乳酸的合成反应化学平衡式关系图
生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用汇总
生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用摘要：聚乳酸（PLA）是人工合成的可生物降解的的热塑性脂肪族聚酯，其具有良好的机械性能、热塑性、生物相容性和生物降解性等，广泛应用于可控释材料、生物医用材料、组织工程材料、合成纤维等领域。
本文主要介绍了聚乳酸的合成、改性及其在各个领域的应用。
关键词：聚乳酸；生物降解；合成；应用随着大量高分子材料在各个领域的应用，废弃高分子材料对环境的污染有着日益加剧的趋势。
处理高分子材料的一些老套方法如焚烧、掩埋、熔融共混挤出法、回收利用等都存在缺陷并有一定的局限性，给环境带来严重的负荷，因此开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要途径。
而乳酸主要来源于自然界十分丰富的可再生植物资源如玉米淀粉、甜菜糖等的发酵。
聚乳酸（polylactide简称PLA)在自然环境中可被水解或微生物降解为无公害的最终产物CO2和H2O，对其进行堆肥或焚烧处理也不会带来新的环境污染[1]。
此外聚乳酸及其共聚物是一种具有优良的生物相容性的合成高分子材料。
它具有无毒、无刺激性、强度高、可塑性强、易加工成型等特点，因而被认为是最有前途的生物可降解高分子材料[2]。
利用其可降解性，也可用作生物医用材料如组织支架、外科手术缝合线、专业包装、外科固定等。
1 生物降解机理[3，4]生物降解是指高分子材料通过溶剂化作用、简单水解或酶反应，以及其他有机体转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。
高分子材料的生物降解过程可分为4个阶段：水合作用、强度损失、物质整体化丧失和质量损失。
微生物首先向体外分泌水解酶，与可生物降解材料表面结合，通过水解切断这些材料表面的高分子链，生成低相对分子质量的化合物（有机酸、糖等)，然后，降解的生成物被微生物摄入体内，合成为微生物体物或转化为微生物活动能量，在耗氧条件下转化为CO2，完成生物降解的全过程。
材料的结构是决定其是否可生物降解的根本因素。
合成高分子多为憎水性的，一般不能生物降解，只有能保持一定湿度的材料才有可能生物降解。
聚乳酸合成工艺及应用
聚乳酸合成工艺及应用第七章聚乳酸合成工艺及应用聚乳酸(PLA)是一种以通过光合作用形成的生物质资源为主要起始原料生产的生物可降解高分子材料，使用后可通过微生物降解为乳酸并最终分解成二氧化碳和水。
聚乳酸的合成和应用实际上是一个来源于可再生资源、使用寿命结束后降解产物回归自然、参与到生物资源再生的过程中去的一个理想的生态循环，属于自然界的碳循环。
聚乳酸无毒，无刺激性，具有良好的生物相容性、生物吸收性、生物可降解性，同时还具有优良的物理、力学性能，并可采用传统的方法成型加工，在农业、包装材料、日常生活用品、服装和生物医用材料等领域都具有良好的应用前景，因而聚乳酸成为近年来研究开发最活跃的可生物降解高分子材料之一。
7.1 聚乳酸的合成工艺7.1.1 乳酸缩聚乳酸上的羟基和羧基进行脱水缩聚反应生成聚乳酸，如图7.2。
必须解决以下三个问题:一，乳酸缩聚的平衡常数非常小，在热力学上分析很难生成高分子量的聚乳酸，必须从动力学上加以控制，即有效的排出缩聚反应生成的水，使反应平衡向生成聚乳酸的方向移动;二，抑制聚乳酸解聚生成丙交酯的副反应;三，抑制变色、消旋化等副反应。
(1) 溶液缩聚法合成过程中利用高沸点溶剂和水生成恒沸物将缩聚产生的痕量水带出，有力地促进了方应向正方向进行;同时蒸出的溶剂带出水合丙交酯经分子筛脱水后回流到反应系统中，有效地抑制了聚乳酸解聚生成丙交酯。
高沸点溶剂可以是苯、二氯甲烷、十氢萘、二苯醚等。
特点:直接制的高分子两聚乳酸，但有机溶剂的回收和分离工序使生产过程较复杂并增加了设备投资，增加了成本，而且残存的有机溶剂对产品造成污染。
(2) 熔融缩聚法利用无催化剂条件下制的聚合度约为8左右的低聚乳酸为起始物，加入催化剂SnCl?HO(0.4%，质量分数)和等摩尔的对甲基苯磺酸(TSA)，在180?、22 410Torr的条件下反应15h可制得M大于10×10的聚乳酸。
W催化剂除TSA外，还有烷氧基金属催化剂、烷氧基金属和Sn(?)催化体系。
聚乳酸纤维生产工艺
聚乳酸纤维生产工艺
聚乳酸纤维是由聚乳酸材料制成的一种人造纤维。
生产聚乳酸纤维的工艺流程包括以下几个步骤：
1. 原材料准备：聚乳酸材料是从玉米淀粉等天然植物材料中提取得到的。
原材料需要先进行反应、聚合、切片等处理，得到聚乳酸颗粒。
2. 熔融纺丝：将聚乳酸颗粒加热融化，然后在纺丝机的喷嘴中形成细丝。
纤维的粗细和纺丝速度都会影响纤维的性能。
3. 封闭加工：生产好的纤维需要经过光泽加工、卷曲等环节，将纤维真正变成可以使用的纺织品。
4. 杀菌、干燥：将成品纤维进行杀菌处理，降低细菌污染的风险，并将纤维干燥，使其更加耐磨、耐久。
5. 检验、包装：对生产好的纤维进行一些性能指标的检测，确认符合需求后进行包装，准备打包出厂。
聚乳酸纤维生产工艺比较复杂，需要专业的生产流程和设备，并且具备不少核心技术和经验。
此外，聚乳酸储存涂层、添加剂等可以使此种纤维在使用过程中耐磨、抗菌性能大幅提高，也需要根据不同用途进行选择与处理。
聚乳酸纤维及其共混纤维的纺制及结构与性能研究
聚乳酸纤维及其共混纤维的纺制及结构与性能研究近年来，人们对生物可降解纤维的研究日益增多，其中聚乳酸纤维成为了一种备受关注的材料。
聚乳酸纤维具有良好的生物相容性、可降解性和可塑性等特点，因此在医学、纺织、包装等领域具有广泛的应用前景。
在聚乳酸纤维的制备过程中，纺丝工艺是一个重要的环节。
通过选择合适的纺丝工艺，可以调控纤维的结构和性能。
常见的纺丝方法包括湿法纺丝、干法纺丝和熔融纺丝等。
湿法纺丝是最常用的方法之一，通过将聚乳酸溶液挤出到共混纤维的浸泡槽中，再经过拉伸和干燥等步骤，得到聚乳酸纤维。
干法纺丝则是通过将聚乳酸颗粒加热至熔点后挤出，再经过拉伸和冷却等步骤，制备纤维。
熔融纺丝是将聚乳酸颗粒直接加热至熔点，然后通过挤出、拉伸和冷却等步骤制备纤维。
不同的纺丝方法具有不同的工艺参数和纤维结构，因此对于聚乳酸纤维的制备来说，选择合适的纺丝方法是非常重要的。
除了纺丝工艺，共混纤维也是一种重要的研究方向。
通过将聚乳酸与其他纤维进行共混，可以获得具有更好性能的纤维。
常见的共混纤维包括聚乳酸/聚己内酯纤维、聚乳酸/聚乙烯醇纤维等。
共混纤维的制备方法通常是将两种纤维按一定比例进行混合，然后通过纺丝方法将其纺制成纤维。
在纺制后，聚乳酸纤维的结构与性能也是一个研究的重点。
通过扫描电子显微镜和X射线衍射等技术，可以观察到纤维的形貌和结晶性质。
聚乳酸纤维的性能包括力学性能、热性能和降解性能等。
力学性能是指纤维的强度和伸长率等，热性能是指纤维的热稳定性和热分解温度等，降解性能是指纤维在自然环境中的降解速度和产物等。
这些性能的研究可以为聚乳酸纤维的应用提供参考。
综上所述，聚乳酸纤维及其共混纤维的纺制及结构与性能研究是一个具有重要意义的课题。
通过选择合适的纺丝工艺。
纺织材料聚乳酸纤维完整版
3聚乳酸纤维的结构与性能
3.1聚乳酸纤维的结构
聚乳酸纤维可采用溶液纺丝、熔体纺丝和静电纺丝 等加工方法生产,大多采用熔体纺丝法。其纤维结构大 体为圆柱体,横截面近似为圆形。图2为聚乳酸纤维在水、 细菌和氧气的环境下处理后的结构照片。
由图2可以看出,聚乳酸纤维在水、细菌和氧气环境 下处理后横向截面和纵向表面上存在一些无规律的斑点 和断断续续的条纹,这是聚乳酸纤维内大量的非结晶部 分在水、细菌和氧气中进行较快的分解所形成的。
图3
5聚乳酸纤维的应用实例
5.2服装 花匠内裤采用美国NatureWorks公 司研发的天然聚乳酸纤维制作而成的内 裤。如图4所示。
图4
5聚乳酸纤维的应用实例
5.3家纺 河北烨和祥新材 料科技有限公司致力 于聚乳酸纤维的研发、 生产、销售。产品主 要用于家纺、服装、 卫生材料等制造领域。 如图5。
4聚乳酸纤维的应用
4.3聚乳酸纤维在塑料中的应用
在现代生活环境中,生态污染一直受到人们的关注,不可降解的塑料影响着我们的生活环 境,造成了水质变差、土地变坏等危害,为此,成本低廉、可降解、环保的聚乳酸受到了人们的 关注。聚乳酸的气体穿透性比聚乙烯(PE)高得多,所以聚乳酸可以制作矿泉水瓶,但是不能长 期储存汽水。
图5
THANKS
聚乳酸纤维
目录
1 聚乳酸纤维的概述 2 聚乳酸纤维的发展概况
3 聚乳酸纤维的结构与性能 4 聚乳酸纤维的应用
1聚乳酸纤维的概述
聚乳酸(PLA)又称聚丙交酯,是聚酯类合成纤维的一种,属于可再生资源。主要由玉米、 木薯、甘蔗等富含多糖和淀粉类的植物中发酵提取出乳酸,然后通过直接缩聚法、开环聚合及 固相聚合的技术工艺合成。PLA纤维是以PLA为原料，通过挤压、双轴拉伸、纺丝等方式成型， 具备良好的热稳定性、生物可降解性和生物相容性，最终降解产物为二氧化碳和水，对环境 无任何污染，是理想的绿色资源。
聚乳酸纤维
聚乳酸的结构与性能
1. 聚乳酸的结构
聚乳酸的结构式为：
由于原料原因，聚乳酸有聚D-乳酸（PDLA）、聚L-乳酸（PLLA）
和聚DL-乳酸（PDLLA）之分。生产纤维一般采用PLLA。
2. 聚乳酸的基本性质
基本性质
固体结构 熔点/°C Tg/°C 热分解温度/"C 拉伸率/% 断裂强度/(CN/dtex)
玉米纤维的生物分解性
。
聚乳酸纤维织物包埋于豆渣中的外观变化
聚乳酸纤 维优异的
性能
A
B
可生物降解性 优异的触感
C 导湿性
D 回弹性
E
F
耐燃性 紫外线稳定性 以及抗污性
05
聚乳酸纤维的应用
玉米纤维的主要用途
主要用途
服装用 家纺产品用
工业用 农业用 食品用 卫生医疗用 渔业用
主要产品
外衣、内衣、运动服装等 环保台布、窗帘、床上用品、盥洗用品等 强化纸、特殊环保用纸、包装袋、土工布等 防兽网、育苗袋、土壤补强材料、绳带等
50~60 180~200
-
溶于四氢呋喃、氯仿等 不溶于正庚烷
4~6
聚乳酸在所有生物可降解聚合物中熔点最高，结晶度大，透明度好，适合
用于制作纤维、薄膜及模压制品等。与标准的热塑性聚源自直接聚合合物相比，聚乳酸可发
生水解，最终生成无害
乳酸
丙交酯
的小分子水和二氧化碳， 而二氧化碳和水通过光
发酵
环化二聚
开环聚合
2 物理机械性能
聚乳酸纤维属于高强、中伸、低模型纤维。它具有足够的强度可以做一般 通用的纤维材料，实用性高；具有较低的模量，使得其纤维面料具有很好的加 工性能。聚乳酸纤维的断裂强度和断裂伸长率都与涤纶接近，这使得其面料具 有高强力，延伸性好、手感柔软、悬垂性好、回弹性好以及较好卷曲性和卷曲 持久性的优点。聚乳酸纤维的吸湿率较低，与涤纶接近，但是它有较好的芯吸 性，故水润湿性、水扩散性好，具有良好的服用性。同时，它还具有良好的弹 性回复率，适宜的玻璃化温度使其具有良好的定型性能和抗皱性能。
聚乳酸的性能、合成方法及应用
聚乳酸的性能、合成方法及应用一、本文概述聚乳酸（Polylactic Acid，简称PLA）是一种由可再生植物资源（例如玉米）提取淀粉原料制成的生物降解材料，具有良好的生物相容性和生物降解性。
随着全球环保意识的日益增强和可持续发展理念的深入人心，聚乳酸作为一种环保型高分子材料，其研究和应用受到了广泛的关注。
本文将全面介绍聚乳酸的性能特点、合成方法以及在实际应用中的广泛用途，旨在为读者提供关于聚乳酸的深入理解，推动其在各个领域的应用和发展。
本文首先将对聚乳酸的基本性能进行概述，包括其物理性能、化学性能以及生物相容性和降解性等方面的特点。
接着，将详细介绍聚乳酸的合成方法，包括开环聚合和缩聚法等，并分析不同合成方法的优缺点。
在此基础上，文章还将深入探讨聚乳酸在各个领域的应用情况，如包装材料、医疗领域、汽车制造、农业等。
文章还将对聚乳酸的未来发展趋势进行展望，以期为读者提供全面的聚乳酸知识，并为其在实际应用中的创新和发展提供参考。
二、聚乳酸的性能聚乳酸（PLA）作为一种生物降解塑料，具有一系列独特的性能，使其在众多领域中具有广泛的应用前景。
聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性。
由于其来源于可再生生物质，聚乳酸在自然界中能够被微生物分解为二氧化碳和水，不会对环境造成污染。
这使得聚乳酸在医疗、包装、农业等领域具有广阔的应用空间。
聚乳酸具有较高的机械性能。
通过调整合成方法和工艺条件，可以得到具有优异拉伸强度、模量和断裂伸长率的聚乳酸材料。
这些特性使得聚乳酸在制造包装材料、纤维、薄膜等方面具有显著优势。
聚乳酸还具有良好的加工性能。
它可以在熔融状态下进行热塑性加工，如挤出、注塑、吹塑等，从而制成各种形状和尺寸的制品。
同时，聚乳酸的表面光泽度高，易于印刷和染色，为其在装饰、包装等领域的应用提供了便利。
另外，聚乳酸还具有较好的阻隔性能。
它可以有效地阻止氧气、水分和其他气体的渗透，从而保护包装物品免受外界环境的影响。
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张旺玺 ,张慧勤 ,潘 玮 ,王艳芝
(中原工学院 ,河南 郑州 450007)
摘 要 : 阐述了聚乳酸的合成方法 、聚乳酸纤维的纺丝成型方法 、聚乳酸纤维的结构性能及主要应用范围. 合成高分子
量聚乳酸的主要方法有开环聚合 、扩链聚合 、溶液聚合及熔融固相聚合等. 采用适当高分子量的聚乳酸树脂经干法纺丝
到 20 世纪 50 年代 ,美国杜邦公司首先把乳酸制 得丙交酯 ,然后进行开环聚合 ,这是合成聚乳酸最传统 的方法. 主要原因是采用这种方法可以得到高分子量 的聚乳酸及其系列衍生物 ,它仍然是目前工业化生产 聚乳酸最主要的工艺路线. 丙交酯的开环聚合主要包 括阴离子聚合 ,阳离子聚合及配位聚合. 用于阳离子聚 合的引发剂主要包括质子酸 、路易斯酸及烷基化试剂 , 如三氟甲磺酸 、甲基三氟甲磺酸等. 阳离子开环聚合烷 氧键断开 、在手性碳上增长 ,外消旋不可避免 ,难以得 到高分子量的聚乳酸. 阴离子开环聚合的引发剂有仲 或叔丁基锂 ,碱金属烷氧化合物 ,如苯甲酸钾 、苯酚钾 、 硬脂酸锌 、18 - 冠 - 6 醚配合物等. 引发机理是负离子 亲核进攻丙交酯羰基 、使酰氧键断裂 ,仍导致部分外消 旋化. 配位开环聚合的引发剂主要是过度金属的有机 化合物或氧化物 ,如烷氧基铝. 由乳酸制备丙交酯制备 聚乳酸这种开环聚合方法的缺点是工艺过程冗长 、制
聚乳酸是热塑性树脂 ,从理论上讲 ,采用熔融纺丝 是最理想的纤维成型方式. 熔融纺丝工艺技术比较成 熟 、环境污染小 、生产成本低 ,更有利于自动化 、柔性化 生产 ,是目前聚乳酸纤维的主要成型方法. 但是熔融纺 丝易造成聚乳酸的水解和热降解 ,因此纺丝前必须严 格控制树脂的含水量 ,以保证纺丝的工艺稳定性和纤 维最终的质量.
文献标识码 : A
随着高新技术的发展和世界范围内人们物质文化 生活水平的提高 ,资源过度消耗 ,结果导致资源和能源 日趋枯竭 、环境污染严重 、生态日益恶化. 人们由此而 掀起了一场绿色革命 ,对绿色制造 、绿色消费等越来越 重视. 绿色纤维就是这绿色浪潮中的一个重要组成部 分 ,有人从纺织生态学的角度给绿色纤维的定义是 : ① 纤维在生长或生产过程中未受污染 、同时也不会对环 境造成污染 ; ②纤维制品在失去使用价值后 ,可回收再 利用或可以在自然条件下降解消化 ,不会对生态环境 造成危害 ; ③纤维生产的原料采用可再生资源或可利 用的废弃物 ,不会造成生态平衡的失调和掠夺性的资 源开发 ; ④纤维对人体具有某种保健功能.
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第 3 期 张旺玺等 :聚乳酸纤维的合成加工与应用 · 3 ·
把乳酸单体进行直接缩合已经成为制备聚乳酸的 重要方法 ,直接缩聚合成聚乳酸的反应过程如下 :
直接缩聚反应是一个可逆反应 ,反应的化学平衡 式见图 1 ,合成高分子量聚乳酸的关键是在反应过程 中及时去除产生的小分子水. 人们开始认为 ,直接缩合 法不能合成高分子量的聚乳酸 ,只能得到低分子量的 低聚物. 低分子量的聚乳酸 ,强度低 ,不能用作塑料和 纤维加工.
3 聚乳酸纤维的结构性能和应用
聚乳酸具有高结晶性和较高的取向性 ,故具有高 耐热性和高强度 ,和聚酯相媲美 ,还具有比较理想的透
1 聚乳酸的合成
纺制聚乳酸纤维需要高分子量的聚乳酸. 一般低 分子量的聚乳酸用于药物缓释材料 ,而由高分子量的 聚乳酸可以加工成塑料 、纤维 、薄膜等高分子材料 ,用 途非常广泛. 乳酸最早由瑞典化学家 Scheele 从发酵的 奶中分离出来 ,1881 年实现商业化生产. 目前 ,乳酸的 制备通常有两种方法 ,一是石油原料的合成法 ,二是微 生物发酵法. 发酵法采用含淀粉的农产品 ,如麦类 、玉 米 、土豆 、甜菜等生产聚乳酸 ,原料来源丰富 、成本低 廉 、具有”绿色”内涵 ,所以被各国工业生产时广泛采 用. 最早是在 1932 年 ,聚乳酸在美国杜邦公司得以合 成成功 ,但是因为分子量太低 ,主要应用于医疗用手术 缝线 、移植物和药物可控释放等. 目前 , 美 国 Cargill Dow 公司与 Dow 化学公司的一个 50/ 50 合资公司是世 界上聚乳酸生产能力最大的企业 ,已建成 15 万吨/ 年 期 :2005 - 03 - 08 基金项目 :河南省科技攻关计划重点项目 (0523021300) 作者简介 :张旺玺 (1967 - ) ,男 ,河南淮阳人 ,博士 ,副教授.
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· 2 · 中原工学院学报 2005 年 第 16 卷
目是一个非常重要的方向. 可是 ,目前国内在乳酸的纯 化 、聚乳酸的合成制备高分子量聚乳酸 、可纺性研究等 方面还刚刚起步. 所以 ,抓住机遇大力发展新型绿色聚 乳酸纤维及其相关产品具有重要的意义. 特别是河南 省是一个人口众多的农业大省 ,开发玉米深加工 、发展 相关聚乳酸工业产品 ,对提高农产品竞争力 、发展国民 经济具有更加深远的影响. 聚乳酸是玉米深加工中的 一项重要的技术创新 ,它的发展将为后石油时代带来 蓬勃生机[1 ] .
图 1 聚乳酸的合成反应化学平衡式关系图
为了提高聚乳酸的分子量 ,Ajioka 等[4] 采用在二 苯醚溶剂中连续共沸除水的方法合成了分子量高达 30 万的聚乳酸. 日本三菱化学公司采用直接缩合溶液 聚合方法实现了聚乳酸的工业化生产 ,并能把聚乳酸 加工成纤维. Fukushima T. [5] 等利用 L - 乳酸为原料 , 以二苯基醚为添加溶剂 ,以二氯化锡为催化剂 ,以对甲
造成本非常高 ,因此限制了聚乳酸的生产应用和发展. 1. 2 扩链聚合
为了降低聚乳酸的制造成本 ,扩大其应用范围 ,人 们一直在寻找更简单的合成路线. 其中 ,采用扩链剂是 提高聚乳酸平均分子量的一种有效方法. Wei Zhong[2] 采用亚甲基二苯基二异氰酸酯扩链剂与聚乳酸低聚物 在 175 ℃共聚 45 min. 聚乳酸的重均分子量由 9 800 提 高到 57 000 ,玻璃化温度由 48. 6 ℃提高到 67. 9 ℃,聚 合物的耐热性明显提高. 可用的扩链剂还有乙烯基碳 酸盐 、杂环化合物 、二异氰酸酯 、环己二异氰酸酯 、聚乙 二醇等. J ukka 等[3] 用 2 ,2’- 二 - 2 - 唑啉作偶联剂 , 使羧基终止的聚乳酸齐聚物在 200 ℃反应 10 min 后 , 分子量达到 300 000. 采用低分子量的聚乳酸不仅可以 与二元酸进行共聚 ,也可以与二元醇进行共聚 ,制备相 应的羧基封端聚合物或羟基封端聚合物. 制备羟基封 端的聚合物可以用 2 - 丁烯 - 1 ,4 - 二醇 、丙三醇 、1 ,4 - 丁二醇 、丁基缩水甘油醚 ,制备羧基封端的聚合物可 以用马来酸 、丁二酸 、脂肪酸 、衣康酸 、或一些酸酐等. 1. 3 直接缩聚 1. 3. 1 溶液缩聚
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聚乳酸纤维的合成加工与应用
在目前使用天然动植物原料开发的可自然生物降 解的纤维中 ,聚乳酸 ( PLA) 纤维属于合成高分子一类 的材料. 聚乳酸纤维是采用可再生的玉米 、小麦等淀粉
原料经发酵转化成乳酸 ,然后经聚合 、纺丝而制成. 在 众多的生物降解型纤维材料中 ,聚乳酸的熔点达 170 ℃以上. 聚乳酸纤维具有与涤纶类似的物性 ,外观透 明. 与其它生物降解型纤维材料相比 ,在透明性 、强度 、 弹性和耐热性方面要高出一筹. 聚乳酸纤维可有长丝 、 短丝 、复丝和单丝以及无纺布等不同规格和品种 ,可广 泛用于内衣 、运动衣 、医疗卫生用品 、农膜等材料以及 农林 、水产 、造纸 、卫生 、土建等行业. 聚乳酸纤维制品 废弃后在土壤中或水中 ,会在微生物的作用下分解成 二氧化碳和水 ,随后在太阳光合作用下 ,它们又会成为 淀粉的起始原料. 这个循环过程 ,既能重新得到聚乳酸 纤维的初始原料 ———淀粉 ,又能借助光合作用减少空 气中的二氧化碳含量. 聚乳酸纤维制成的面料 ,触摸时 有舒适的肌肤接触感和手感 ,聚乳酸纤维还具有真丝 般的光泽. 聚乳酸还广泛应用于医药 、医疗领域. 更大 的潜在应用是 ,随着价格的降低 ,可望替代传统塑料. 由于聚乳酸的产业化有巨大发展前景 ,近 10 年来 ,它 们的研究和产业化受到世界各国政府 、企业界和研究 机构的普遍关注. 聚乳酸作为原材料的生产在欧美日 等地区和国家已初步形成产业 ,目前年生产能力超过 26 000 t. 我国发布的 2000～2005 年国家《纺织行业科 技发展项目指南》中 “, 聚乳酸纤维的开发及其应用”项
到目前为止 ,能够满足上述绿色纤维所有定义条 件的真正意义上的”绿色”纤维还没有问世. 但是 ,人们 一直在努力 ,在开发能符合定义中一条或多条的绿色 纤维方面取得了越来越多的成果 ,有些产品已经实现 了工业化生产 ,如聚乳酸纤维 、Lyocell 纤维 、蛋白纤维 、 甲壳素纤维等等. 本文论述了国内外绿色聚乳酸纤维 的开发和研究状况.
与传统加热方式完全不同 ,在微波加热过程中 ,热 从材料内部产生而不是从外部因温度梯度的差异而吸 收热源. 微波技术是一种不同于常规加热方式的新型 高效的加热方式 ,它为高分子合成及应用提供了一种 新思路 ,它的应用可大大降低反应的时间与能耗 ,提高 各种反应的速率 、收率和选择性 ,已经成为人们关注的 热点. 应用到乳酸的缩聚反应 ,利于小分子物质 (例如 : 水) 的脱除.
2 聚乳酸纤维的成型
纺制聚乳酸纤维最常用的方法是干法纺丝 、熔融 纺丝 ,也可以采用反应挤出纺丝成型. 采用二氯甲烷 、 三氯甲烷 、甲苯为溶剂 ,溶解聚乳酸树脂作为纺丝液进 行干法纺丝制得的聚乳酸纤维因热降解少 、纤维强度 较高. 但由于溶剂有毒 、纺丝环境恶劣 、溶剂回收困难 , 需要特殊处理 ,纤维生产成本高 ,限制了聚乳酸纤维的 工业化生产 ,至今没有走出实验室中试阶段.