專利名稱：聚乳酸抗水解纖維及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型聚乳酸抗水解纖維及制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著人們生活水平的提高以及環(huán)保意識的增強(qiáng)，人們對天 然可生物降解纖維的研究越來越重視，世界各國競相研究和開發(fā)新的綠 色環(huán)保纖維，其中于九十年代末剛剛實現(xiàn)工業(yè)化開發(fā)的聚乳酸纖維(PLA纖維)最引人注目，它可以從谷物中取得，其制品廢棄后在土壤 中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，而且燃燒時不會散發(fā)毒氣，不 會造成污染。但是，純聚乳酸纖維的抗水解性能較差，在織物的染色過程中，經(jīng) 加壓高溫處理，其織物的強(qiáng)度會下降，影響了聚乳酸纖維的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗水解性能好的抗水解聚乳酸纖維及 制備方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種新型聚乳酸抗水解纖維，包括聚乳酸成分，其特征是在聚乳 酸成分中，混合有五元雜環(huán)化合物成分，所述五元雜環(huán)化合物是同時含 有C、 N、 O及一C-N雙鍵的惡唑啉類化合物。所述五元雜環(huán)化合物是雙惡唑啉化合物，其結(jié)構(gòu)通式為- <formula>formula see original document page 5</formula>上述的雙惡唑啉化合物是2， 2'-鄰亞苯基雙(2-惡唑啉)、2， 2' -間亞苯基雙(2-惡唑啉)、2， 2'—對亞苯基雙(2-惡唑啉)、2， 2'-對亞苯基雙(4-甲基-2-惡唑啉)、2， 2，-間亞苯基雙(4-甲基-2-惡唑啉)、2， 2'-對亞苯基雙(4， 4， - 二甲基-2-惡 唑啉)、2， 2，-間亞苯基雙(4， 4， - 二甲基-2-惡唑啉)、2， 2， -乙撐雙(2-惡唑啉)、2， 2'-亞辛基雙(2-惡唑啉)、2， 2，-乙 撐雙(4—甲基-2-惡唑啉)或2， 2， - 二亞苯基雙(2-惡唑啉)。 聚乳酸抗水解纖維中五元雜環(huán)化合物可以是上述惡唑啉化合物的一種 或兩種。聚乳酸抗水解纖維中，五元雜環(huán)化合物為聚乳酸重量成分的0.5 5 %。聚乳酸抗水解纖維的末端基含量為1 20eq/ton。聚乳酸抗水解纖維 經(jīng)高溫高壓熱水處理后，其強(qiáng)度保持率為60 95%。一種聚乳酸抗水解纖維的制備方法，其特征是包括下列步驟將 聚乳酸切片和惡唑啉化合物混合后利用單成分紡絲機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，使其通過單成分的噴絲板，紡絲溫度為200 24CTC，巻繞速度為 2800 5000m/min，得到P0Y，再經(jīng)過延伸機(jī)進(jìn)行延伸，延伸倍率為1. 3 2， 得到延伸絲。聚乳酸切片和惡唑啉化合物混合方法是將聚乳酸切片與相當(dāng)于聚 乳酸重量0.5 5%的惡唑啉化合物混合，用雙螺桿擠出機(jī)烙融共混，進(jìn)
行反應(yīng)擠出，擠出溫度為170 240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250 400rpm。本發(fā)明的抗水解聚乳酸纖維由于具有很高的抗水解性，可以提高聚 乳酸纖維在高溫、加壓下染色的性能，并且本身聚乳酸就具有生物可降 解性，可提高聚乳酸纖維的廣泛應(yīng)用。本發(fā)明的抗水解聚乳酸纖維的末 端基含量為1 20eq/ton。抗水解聚乳酸纖維經(jīng)12(TC的熱水處理30分鐘， 其強(qiáng)度保持率為60 95%。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
具體實施例方式實施例l:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、100g單惡唑啉混合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫度為175°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 250rpm。然后對混合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到150ppm，經(jīng)熔融 紡絲制備，紡絲溫度為21(TC，巻繞速度為2800m/mm，最后進(jìn)行延伸， 延伸倍率為1.5，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為8eq/ton，經(jīng)12(TC熱水 處理30分鐘強(qiáng)度保持率為65%。實施例2:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、150g雙惡唑啉混 合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫度為185°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 300卬m。然后對混合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到150ppm，經(jīng)熔融 紡絲制備，紡絲溫度為235。C，巻繞速度為3500m/min，最后進(jìn)行延伸， 延伸倍率為1.7，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為7eq/ton，經(jīng)12(TC熱水 處理30分鐘強(qiáng)度保持率為75%。實施例3:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、300g雙惡唑啉混 合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫度為20(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm。然后對混合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到150ppm，經(jīng)熔融 紡絲制備，紡絲溫度為22(TC，巻繞速度為3000m/min，最后進(jìn)行延伸， 延伸倍率為1.5，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為7eq/ton，經(jīng)120。C熱水 處理30分鐘強(qiáng)度保持率為80%。實施例4:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、350g雙惡唑啉混 合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫度為22(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為 300rpm。然后對混合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到150ppm，經(jīng)熔融 紡絲制備，紡絲溫度為23(TC，巻繞速度為3000m/min，最后進(jìn)行延伸， 延伸倍率為2.0，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為7eq/ton，經(jīng)12(TC熱水 處理30分鐘強(qiáng)度保持率為75%。實施例5:取10kg經(jīng)真空干燥后的聚乳酸切片、480g雙惡唑啉混 合均勻，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出溫度為230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 380rpm。然后對混合切片進(jìn)行干燥，使切片水分達(dá)到150ppm，經(jīng)熔融 紡絲制備，紡絲溫度為23(TC，巻繞速度為4500m/min，最后進(jìn)行延伸， 延伸倍率為1.8，得產(chǎn)品。其纖維的羧基含量為6eq/ton，經(jīng)12(TC熱水 處理30分鐘強(qiáng)度保持率為70%。上述實施例2 4中所述雙惡唑啉化合物，其結(jié)構(gòu)通式為惡唑啉)、2， 2，-間亞苯基雙(2-惡唑啉)、2， 2，-對亞苯基雙(2-惡唑啉)、2， 2，-對亞苯基雙(4-甲基-2-惡唑啉)、2， 2， -間可以是2， 2，鄰亞苯基雙(2-
亞苯基雙(4-甲基-2-惡唑啉)、2， 2，—對亞苯基雙(4， 4" - 二 甲基—2-惡唑啉)、2， 2'—間亞苯基雙(4， 4， - 二甲基-2-惡 唑啉)、2， 2'-乙撐雙(2-惡唑啉)、2， 2'-亞辛基雙(2-惡唑 啉)、2， 2，-乙撐雙(4-甲基-2-惡唑啉)2， 2， - 二亞苯基雙(2 一惡唑啉)中的一種或兩種。
權(quán)利要求
1、一種新型聚乳酸抗水解纖維，包括聚乳酸成分，其特征是在聚乳酸成分中，混合有五元雜環(huán)化合物成分，所述五元雜環(huán)化合物是同時含有C、N、O及-C＝N雙鍵的惡唑啉類化合物。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是所述五 元雜環(huán)化合物是雙惡唑啉化合物，其結(jié)構(gòu)通式為
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是上述的雙惡唑啉化合物是2， 2'-鄰亞苯基雙(2-惡唑啉)、2， 2'-間亞 苯基雙(2-惡唑啉)、2， 2'-對亞苯基雙(2-惡唑啉)、2， 2， -對 亞苯基雙(4-甲基-2-惡唑啉)、2， 2'-間亞苯基雙(4-甲基-2-惡唑啉)、2， 2，-對亞苯基雙(4， 4' - 二甲基-2-惡唑啉)、 2， 2，-間亞苯基雙(4， 4， - 二甲基-2-惡唑啉)、2， 2，-乙撐 雙(2—惡唑啉)、2， 2，-亞辛基雙(2-惡唑啉)、2， 2，-乙撐雙 (4—甲基—2-惡唑啉)或2， 2' - 二亞苯基雙(2-惡唑啉)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是 聚乳酸抗水解纖維中，五元雜環(huán)化合物為聚乳酸重量成分的0.5 5%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是聚乳酸 抗水解纖維的末端基含量為1 20eq/ton。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸抗水解纖維，其特征是聚乳酸 抗水解纖維經(jīng)高溫高壓熱水處理后，其強(qiáng)度保持率為60 95%。
7、 一種權(quán)利要求1所述的聚乳酸抗水解纖維的制備方法，其特征是包括下列步驟將聚乳酸切片和惡唑啉化合物混合后利用單成分紡絲機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，使其通過單成分的噴絲板，紡絲溫度為200 240°C， 巻繞速度為2800 5000m/min,得到P0Y，再經(jīng)過延伸機(jī)進(jìn)行延伸，延伸 倍率為1.3 2，得到延伸絲。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乳酸抗水解纖維的制備方法，其特征 是聚乳酸切片和惡唑啉化合物混合方法是將聚乳酸切片與相當(dāng)于聚 乳酸重量0.5~5%的惡唑啉化合物混合，用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，進(jìn) 行反應(yīng)擠出，擠出溫度為170~240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250 400rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚乳酸抗水解纖維及制備方法，它是在聚乳酸中加入一種含有C、N、O及-C＝N雙鍵的五元雜環(huán)化合物進(jìn)行共混，經(jīng)熔融紡絲延伸制成，所述五元雜環(huán)化合物是同時含有C、N、O及-C＝N雙鍵的惡唑啉類化合物。本發(fā)明制備得到的聚乳酸抗水解纖維具有很好的抗水解性，經(jīng)熱水處理后能獲得較高的強(qiáng)度保持率，可以提高聚乳酸纖維在高溫、加壓下染色的性能，提高聚乳酸纖維的廣泛應(yīng)用。
文檔編號D01F1/10GK101126184SQ20061004097
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者佐藤正幸, 戴家欣, 施澤順 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司