新型合成纖維

1、新型化學(xué)纖維新型化學(xué)纖維聚乳酸纖維聚乳酸纖維（一）概述（一）概述 定義定義 聚乳酸纖維PLA是以玉米、小麥等淀粉為原料，經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)化成乳酸，再經(jīng)聚合、熔融紡絲而制得的合成纖維。 聚乳酸纖維的自然循環(huán)系統(tǒng)聚乳酸纖維的自然循環(huán)系統(tǒng)（二）聚乳酸纖維制造（二）聚乳酸纖維制造1 1、乳酸、乳酸 70%生物工程發(fā)酵法，30%化學(xué)合成法l生物工程發(fā)酵法：玉米（含淀粉）+糖化酶（生物催化劑）葡萄糖+乳酸菌（由麥芽汁培養(yǎng)）發(fā)酵68h，均勻攪拌；3550，再發(fā)酵80h發(fā)酵液用石灰乳中和至微堿性煮沸（殺菌）冷卻過(guò)濾重結(jié)晶（熱水）50%硫酸硫酸鈣沉淀乳酸減壓蒸發(fā)70%工業(yè)用乳酸乙醚溶解工業(yè)乳酸脫色（活性炭）過(guò)濾蒸發(fā)乙醚

2、純?nèi)樗崮壳白畲笊a(chǎn)商：美國(guó)卡吉爾Cargill；荷蘭purao公司；l化學(xué)合成法：乙醛氫氰酸合成法、丙烯腈合成法2 2聚乳酸聚乳酸l直接縮聚法直接縮聚法溶液縮聚：溶液縮聚：原始：聚合度低，M5000（反應(yīng)體系存在乳酸、水、聚酯、丙交酯平衡；反 應(yīng)副產(chǎn)物水在黏性物中難以除去不能保證反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行）；聚合 物帶色（聚合溫度180）；改進(jìn)：二苯醚添加溶劑中共沸除水（二氯化錫催化劑；對(duì)甲苯磺酸阻色劑） 先溶液縮聚低分子聚乳酸固相后縮聚高分子聚乳酸（M=300000）熔融固相縮聚：密閉體系，乳酸固相縮聚，氧化鈣脫水劑高分子聚乳酸 （M=250000）微波輔助聚合：微波加熱（熱從材料內(nèi)部產(chǎn)生有利于水脫除

3、）l開環(huán)聚合開環(huán)聚合 應(yīng)用廣，M=2000001000000（脫水在乳酸丙交酯這步，體系黏度低，容易脫水） 3 3、聚乳酸纖維（、聚乳酸纖維（PLAPLA纖維）纖維） 熔融紡絲、溶液紡絲l熔融紡絲熔融紡絲*工藝流程：同PET纖維*工藝控制：原料預(yù)處理： 聚乳酸樹脂：高真空干燥（PLA酯鍵水解M纖維質(zhì)量） 醋酸酐、吡啶使PLA末端OH乙?；疨LA熱穩(wěn)定性 抗氧劑（亞磷酸三壬基苯酯：TNPP）聚乳酸樹脂熱氧穩(wěn)定性工藝參數(shù)：紡絲溫度185230，拉伸倍數(shù)47倍*特點(diǎn)：工藝成熟、環(huán)境污染小、生產(chǎn)成本低、成為主導(dǎo)方法；但PLA水解和 熱降解，故必須原料預(yù)處理l溶液紡絲溶液紡絲*工藝流程：聚乳酸樹脂紡絲溶

4、液過(guò)濾計(jì)量噴絲板出絲溶劑蒸發(fā)纖 維成形卷繞拉伸纖維成品*特點(diǎn)：聚乳酸樹脂熱降解小，纖維強(qiáng)度較高； 但溶劑（二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯）有毒，紡絲環(huán)境惡劣，溶劑回收 困難，需作特殊處理，纖維生產(chǎn)成本高中試階段l靜電紡絲靜電紡絲*定義：帶電荷的高分子溶液或熔體靜電場(chǎng)流動(dòng)形變?nèi)軇┱舭l(fā)或熔體冷卻 固化納米級(jí)至亞微米級(jí)（51000nm）的超細(xì)纖維接收屏非 織造超細(xì)纖維膜附加特殊裝置將超細(xì)纖維紡成紗線*裝置：高壓電源+給料裝置+噴射裝置+收集裝置*特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：超細(xì)纖維 缺點(diǎn)：產(chǎn)量很低（1mgh1gh）；纖維力學(xué)強(qiáng)度不高（三）聚乳酸纖維的性能（三）聚乳酸纖維的性能 l 物理機(jī)械性能物理機(jī)械性能 聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)規(guī)整，具有較高的結(jié)晶度（約為83.5%）、較高的拉伸強(qiáng)度和較好的柔軟性，具有較好的物理機(jī)械性能，與聚酯和聚酰胺纖維比較，PLA纖維具有更好的手感和懸垂性，比重低，抗紫外線好，可燃性差、發(fā)煙量小，有較好的卷曲性和保型性。 l生物降解性生物降解性 聚乳酸纖維的生物降解性優(yōu)于合成纖維和纖維素纖維，其制品廢棄后在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可完全分解成二氧化碳和水，是一種完全意義上的環(huán)保纖維