- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
聚乳酸与聚乳酸纤维特点及生产应用研究
摘 要:聚乳酸 (PLA)纤维具有很好的生物降解性和生物相容性 ,由它织成的织物具有丝绸般的光泽和舒适的肌肤触感 ,快干且抗皱 ,因此该纤维具有较广阔的发展前景。由于聚乳酸纤维是一种可完全生物降解的合成纤维,因此是一种可持续发展的生态纤维。
关键词:聚乳酸;聚乳酸纤维;特性
一、聚乳酸与聚乳酸纤维
聚乳酸纤维(简称PLA纤维)是以由谷物、甜菜等天然糖类得到的聚乳酸酯为原料,经溶液纺丝或熔融纺丝制得的聚酯合成纤维.目前,商业化生产的PLA纤维以玉米淀粉发酵而成的乳酸为原料,经脱水聚合反应制成的聚乳酸酯溶液为纺丝液,再进行纺丝加工而成.聚乳酸纤维兼有天然纤维和合成纤维的特点,吸湿排汗均匀、回弹性好,所制成的成衣穿着舒适,并具有抗皱抗紫外等性能,其制品废弃后,在土壤或水中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,又会成为淀粉的起始原料。由于这是一个循环过程,因此可减少纤维工业对石油资源的依赖性,所以PLA纤维又被称为21世纪的环境循环材料。聚乳酸纤维(PLA)的生产原料乳酸是从玉米淀粉中制得,所以也将这种纤维称为玉米纤维。
二、聚乳酸与聚乳酸纤维的生产
(一)聚乳酸的生产
1.聚乳酸的生产原料
聚乳酸的生产原料是乳酸,即-羟基丙酸、2-羟基丙酸。由于乳酸分子中有一个不对称碳原子,所以具有d-型(右旋光)和L-型(左旋光)两种对映体,等量的L-乳酸和d-乳酸混合而成的dL-乳酸不具旋光性。成纤聚乳酸以L-乳酸为单体。
2.聚乳酸的聚合
聚乳酸的聚合方法有两种,一种是减压在溶剂中由乳酸直接聚合的方法,即:乳酸→预聚体→聚乳酸;另一种方法是常压下以环状二聚乳酸为原料聚合得到,即:乳酸→预聚体→环状二聚体→聚乳酸。
3.聚乳酸的合成
聚乳酸有两种合成方法,即丙交酯(乳酸的环状二聚体)的开环聚合和乳酸的直接聚合。丙交酯开环聚合生产工序为:先将乳酸脱水环化制成丙交酯;再将丙交酯开环聚合制得聚乳酸。其中乳酸的环化和提纯是制备丙交酯的难点和关键,这种方法可制得高分子量的聚乳酸,也较好地满足成纤聚合物和骨固定材料等的要求。乳酸直接缩聚是由精制的乳酸直接进行聚合,是最早也是最简单的方法。该法生产工艺简单,但得到的聚合物分子量低,且分子量分布较宽,其加工性能等尚不能满足成纤聚合物的需要;而且聚合反应在高于180℃的条件下进行。
(二)聚乳酸纤维生产
溶液纺丝主要采用干法-热拉伸工艺,纺丝原液的制备一般采用二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯作溶剂。1982年,Pennings等人率先用溶液纺丝法制备出粘均相对分子质量为3×105~5×105的聚乳酸纤维。工艺流程为:聚乳酸酯→纺丝液→过滤→计量→喷丝板出丝→溶剂蒸发→纤维成形→卷绕→拉伸→纤维成品。由于溶液纺丝法的工艺较为复杂,使用溶剂有毒,溶剂回收难,纺丝环境恶劣,产品成本高,从而限制了其应用,故不适合工业化生产。
熔融纺丝采用热拉伸二步法纺丝工艺,PLLA 是热塑性聚合物,比较适合熔融纺丝,目前各种用于生产涤纶现行熔融纺丝工艺(高速纺丝一步法,纺丝-拉伸二步法)都可采用。同时由于熔融状态下PLLA 会很快被水分解,因此在熔融纺丝前必须严格地除去水分。工艺流程为:聚乳酸酯→真空干燥→熔融挤压→过滤→计量→喷丝板出丝→冷却成形→PO Y 卷绕→热盘拉伸→上油→成品丝。该方法污染小、成本低、便于自动化生产。目前,熔融纺丝法生产工艺和设备正在不断地改进和完善,采用熔融纺丝法目前已进入成熟阶段,已成为目前最主要的加工方法。
三、 聚乳酸纤维的优缺点
(一)聚乳酸纤维的优点
1.原料来源广泛,玉米、甜菜、甘薯都可获得乳酸。与其它植物相比玉米较容易种植和生长,且产量高。
2.制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用降解的产物为乳酸、二氧化碳和水(有研究表明聚乳酸制品若不使用丢弃120天后即开始溶解),不污染环境。
3.限氧指数较高,阻燃性好。燃烧时不会散发毒气。
4.有较好的亲水性、毛细管效应和水的扩散性,可散汗除菌。
5.手感柔软且具有丝光泽, 透明度高, 强度和弹性均比棉麻好。
6.易染色,染色效果好,且可用分散染料染色。
7.制成的纺织品可烫易洗,但切忌用高温(120℃)洗烫。
(二) 聚乳酸纤维的缺点
1.原料来源于农作物,大量占用会影响粮食供应,造成食品价格上涨。
2.聚乳酸短纤维易水解,造成纺丝困难。
3.熔点低(175℃左右),耐光性差。
4.耐磨性差,使用寿命短,较适合于用即弃产品,成本高。
聚乳酸纤维的缺点是暂时的,随着科研的不断深入,这些缺点也会得到改善,从
您可能关注的文档
- (苏)版英语5A句型转换练习.doc
- “5S与质量管理知识竞赛”活动策划方案书.doc
- “书香满校园经典润童心”读书月活动方案.doc
- “五步三化”高效课堂教学模式(中心校).doc
- 【公共管理学】陈振明版考研复习笔记(注释).doc
- 【培养学生良好书写习惯】调查报告.doc
- 【汽车底盘电控系统检修】复习题集.doc
- 【全国导游基础知识】第四章我国的民族和民俗.doc
- 【认识信息】教学教案.doc
- 【桑塔露琪亚】教学教案.doc
- 第十一章 电流和电路专题特训二 实物图与电路图的互画 教学设计 2024-2025学年鲁科版物理九年级上册.docx
- 人教版七年级上册信息技术6.3加工音频素材 教学设计.docx
- 5.1自然地理环境的整体性 说课教案 (1).docx
- 4.1 夯实法治基础 教学设计-2023-2024学年统编版九年级道德与法治上册.docx
- 3.1 光的色彩 颜色 电子教案 2023-2024学年苏科版为了八年级上学期.docx
- 小学体育与健康 四年级下册健康教育 教案.docx
- 2024-2025学年初中数学九年级下册北京课改版(2024)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年初中科学七年级下册浙教版(2024)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年小学信息技术(信息科技)六年级下册浙摄影版(2013)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年小学美术二年级下册人美版(常锐伦、欧京海)教学设计合集.docx
文档评论(0)