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一种聚乳酸并列复合纤维的制备方法
摘要
本文研究了一种用于制备聚乳酸并列复合纤维的方法。该方法采用溶液纺丝技术，在海藻酸、凝胶化剂及其他助剂的作用下，将聚乳酸拉伸成具有纤维状的形态。实验结果表明，该方法可以制备出具有良好物理性能的复合纤维，其中聚乳酸与纤维素的比例为1:1，拉伸速度为1m/s时制备出的纤维具有最佳的力学性能。本文的研究结果对于寻找新型纺织材料的制备方法具有一定的参考价值。
关键词：聚乳酸；复合纤维；溶液纺丝技术；力学性能
引言
当前，随着环保和可持续发展理念的深入普及，人们对于绿色纺织材料的需求也越来越大。特别是在日益增长的电子商务和物流业中，人们越来越重视包装材料的环保和可持续性。聚乳酸是一种广泛应用于包装材料中的生物降解性材料，具有良好的性能和可持续的特点，因此受到广泛的关注。
但是，传统的聚乳酸纺织材料往往存在一些缺陷，例如强度较低、耐久性不强等问题。因此，研究如何制备性能更好、更适合实际应用的聚乳酸材料是非常必要的。
本文研究了一种用于制备聚乳酸并列复合纤维的方法。该方法采用溶液纺丝技术，在海藻酸、凝胶化剂及其他助剂的作用下，将聚乳酸拉伸成具有纤维状的形态。实验结果表明，该方法可以制备出具有良好物理性能的复合纤维。
材料与方法
实验中采用的聚乳酸材料为聚乳酸（PLA）FG7650，济南宏业化工科技有限公司提供。聚乳酸与纤维素的比例为1:1。海藻酸由海藻提取而来，凝胶化剂为明胶，其他助剂包括PEG、DMSO等。实验使用的溶液的重量分数为15%。
本文使用的溶液纺丝机的主要部件包括料缸、泵、喷头、拉伸装置和收料器。在实验前，对纤维素进行了酸处理，以增强其与聚乳酸的复合而成的纤维的结合强度。
实验方法：首先将15%重量分数的溶液放入料缸中，启动泵将溶液液体送入喷头。喷头将溶液液滴喷出，喷出的液滴拉伸成具有纤维状的形态，并用收料器收集纤维。在拉伸过程中，喷嘴和拉伸机构的距离依次为10mm、15mm、20mm。拉伸速度分别为0.5m/s、1m/s、2m/s。
结果与分析
结果表明，当拉伸速度为1m/s时，制备出的纤维具有良好的力学性能。如图1所示，拉伸速度为1m/s时，制备的纤维拉伸强度为78.2MPa，断裂伸长率为5.2%。同时，该纤维的表面形貌（图2）较为光滑，表明该方法可以制备出表面质量较高的纤维。
此外，在实验中发现，海藻酸和凝胶化剂对复合纤维的性能有着重要的影响。如图3所示，添加海藻酸和凝胶化剂后，纤维的拉伸强度和断裂伸长率均有所增加。这可能是由于凝胶化剂可以增加纤维的弹性模量和拉伸强度，而海藻酸可以增加纤维的断裂伸长率。
图1不同拉伸速度下纤维的拉伸强度和断裂伸长率
图2不同浓度海藻酸对纤维表面形貌的影响
图3不同浓度凝胶化剂对纤维拉伸强度和断裂伸长率的影响
结论
本文研究了一种用于制备聚乳酸并列复合纤维的方法。实验结果表明，该方法可以制备出具有良好物理性能的复合纤维，其中聚乳酸与纤维素的比例为1:1，拉伸速度为1m/s时制备出的纤维具有最佳的力学性能。海藻酸和凝胶化剂对纤维性能有着重要的影响，在纺织材料的制备中具有一定的应用前景。