一种耐热抗水解型聚乳酸纤维及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114737276A(43)申请公布日2022.07.12(21)申请号202210242748.7(22)申请日2022.03.11(71)申请人北京朗净汇明生物科技有限公司地址102600北京市大兴区北京经济技术开发区荣华南路2号院6号楼1803A申请人东华大学(72)发明人马博谋陈清文张元元隋晓锋林园园盛浩强(74)专利代理机构北京辰权知识产权代理有限公司11619专利代理师张晓玲(51)Int.Cl.D01F8/14(2006.01)D01F1/10(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称一种耐热抗水解型聚乳酸纤维及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种聚乳酸纤维，该聚乳酸纤维由全立构聚乳酸微球熔融纺丝制得，所述微球中的左旋聚乳酸/右旋聚乳酸复合物拥有全立构的晶体结构，因而具有优异的热稳定性和抗水解性能；在以该微球为原料制备聚乳酸纤维时，全立构晶型得以保留，从而赋予聚乳酸纤维良好的耐热抗水解性能。此外，以该微球为原料制备聚乳酸纤维时无需进行热后处理或退火处理，可实现工业化推广。本发明还涉及所述聚乳酸纤维的制备方法，由该方法制得的聚乳酸纤维具有良好的耐热抗水解性能，同时该方法无需通过热后处理或退火处理，可实现工业化推广。CN114737276ACN114737276A权利要求书1/1页1.一种聚乳酸纤维，其特征在于，由全立构聚乳酸微球熔融纺丝制得；所述全立构聚乳酸微球包含：左旋聚乳酸/右旋聚乳酸复合物；以及包裹所述左旋聚乳酸/右旋聚乳酸复合物的两亲性固体稳定剂粒子。2.根据权利要求1所述的聚乳酸纤维，其特征在于，所述两亲性固体稳定剂粒子包括纤维素纳米纤维、纤维素纳米晶、甲壳素纳米晶、纳米木质素和亲水性二氧化硅中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的聚乳酸纤维，其特征在于，所述两亲性固体稳定剂粒子占所述左旋聚乳酸/右旋聚乳酸复合物的总质量的0.5％～2.0％。4.根据权利要求1或2所述的聚乳酸纤维，其特征在于，在所述左旋聚乳酸/右旋聚乳酸复合物中，所述左旋聚乳酸和所述右旋聚乳酸的质量比为1:1。5.根据权利要求1或2所述的聚乳酸纤维，其特征在于，在所述左旋聚乳酸/右旋聚乳酸复合物中，所述左旋聚乳酸和所述右旋聚乳酸的重均分子量各自独立地为1×104～30.0×104g/mol。6.根据权利要求1或2所述的聚乳酸纤维，其特征在于，在固定0.01N载荷下，所述聚乳酸纤维伸长2％时的温度为100‑150℃；在130℃条件下，水解1小时后，所述聚乳酸纤维强度保持最初强度的90‑95％。7.权利要求1‑6中任一项所述的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，包括：将左旋聚乳酸和右旋聚乳酸溶解于溶剂中得到聚乳酸溶液，所述聚乳酸溶液为油相；将两亲性固体稳定剂粒子分散在水中，得到水相；将所述油相和所述水相混合，得到水包油的聚乳酸乳液；通过干燥去除所述溶剂和水分，得到全立构聚乳酸微球；以及将所述全立构聚乳酸微球进行熔融纺丝，制得聚乳酸纤维。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷或其混合物；每100ml所述溶剂中加入所述左旋聚乳酸和所述右旋聚乳酸的总质量为5‑20g。9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述油相和所述水相的体积比为1:2～1:5。10.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述熔融纺丝温度为230‑250℃，所述熔融纺丝的卷绕速度为2500‑3500m/min，所述熔融纺丝的牵伸倍数为2‑3倍。2CN114737276A说明书1/7页一种耐热抗水解型聚乳酸纤维及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及生物基高分子纤维材料制备技术领域，具体涉及一种耐热抗水解型聚乳酸纤维及其制备方法。背景技术[0002]聚乳酸(PLA)是一种以再生植物资源(如玉米、木薯等)为原料，经发酵、聚合制得的可降解高分子材料，在生物医用、一次性食品包装、纺织服装等领域得到越来越广泛的应用。聚乳酸纤维制成的纺织品克服了合成纤维如涤纶、锦纶纺织品依赖于石油资源的缺点，废弃后在堆肥条件下可完全降解为水和二氧化碳，不会对环境造成污染。然而，在纺织服装加工过程中多个步骤涉及高温、高湿环境，聚乳酸纤维耐热性差、易水解的特点限制其在纺织领域进一步发展。同时由于聚乳酸纤维耐热性差、易水解的特点也导致其不能采用常规的高温染色方法，织物不能耐受高温熨烫。因此，解决聚乳酸耐热抗水解的问题是实现聚乳酸在纺织服装领域大规模应用的关键。[0003]有研究人员通过将左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)进行共混熔融纺丝，结合热后处理或者退火工艺制得了耐热和抗水解性能优异的聚乳酸纤维。虽然通过热后处理或退火处理提高了聚乳酸纤维的耐热性能和抗