聚乳酸纤维（甲基纤维素的作用）

聚乳酸纤维是什么面料

聚乳酸纤维由含淀粉的农产品制成，如玉米、小麦、甜菜等。发酵产生乳酸，然后缩聚和熔纺。聚乳酸纤维是一种以植物为原料且容易种植的合成纤维，废弃物在自然界中可以自然降解。可在土壤或海水中的微生物作用下分解成二氧化碳和水。燃烧时不会放出有毒气体，不会造成污染。是一种可持续发展的生态纤维。其织物具有良好的手感和悬垂性，抗紫外线，低可燃性和优良的加工性能，适用于各种时装、休闲装、体育用品和卫生用品等。具有广阔的应用前景。[1]中文名mbth聚乳酸纤维(PLA)密度1.25 g/cm3玻璃化转变温度55~65熔融温度160~170快速导航PLA纤维生产工艺PLA纤维特性的定性鉴别PLA纤维生产原料乳酸是由玉米淀粉制成的，所以这种纤维又叫玉米纤维，可由甜菜或谷物经葡萄糖发酵制成[2]高分子量的聚乳酸可由乳酸的环状二聚体化学聚合或乳酸直接聚合得到。由聚乳酸制成的产品具有良好的生物相容性、生物吸收性、抗菌性和阻燃性，其中PLA在可降解热塑性高分子材料中耐热性最好。PLA纤维具有与PET纤维(即聚酯纤维)相似的物理性能，不仅结晶度高，而且具有相同的透明性。并且由于其高结晶度和取向度，具有较高的耐热性和强度，不需要特殊的设备和操作技术，通过常规的加工工艺就可以纺丝。【2】原料生产PLA的原料非常丰富，如甜菜、玉米等，这些原料可以通过连续种植获得。因为不使用油或木材，所以会保护有限的油和木材资源。聚乳酸的原料是乳酸，即-羟基丙酸和2-羟基丙酸。乳酸有两种对映体，d型(右旋光)和L型(左旋光)，因为分子中有一个不对称碳原子。与等量的L-乳酸和d-乳酸混合的DL-乳酸没有旋光性。成纤聚乳酸以L-乳酸为单体。[3]L-乳酸的工业化生产主要有微生物发酵和化学合成。可生物降解PLA纤维具有良好的生物降解性，废弃后在自然界中可完全分解为CO2和H2O。通过光合作用，它们可以变成——淀粉，也就是乳酸的原料。如果PLA纤维与其他有机废物一起掩埋，它将在几个月内分解，并可完全分解成CO2和H2O。[2]物理机械性能PLA在所有可生物降解聚合物中熔点最高，结晶度高，透明性好。它非常适用于纤维、薄膜和模制品。PLA纤维的物理性能接近PET纤维(聚酯)和PA纤维(尼龙)，染色性能优于PET纤维。【2】安全性由于PLA纤维具有生物相容性，服用舒适，可安全植入体内，无毒副作用。[2]耐候型PLA纤维在户外暴露500小时后，强度仍能保持在55%左右。【PLA纤维单体制备单体的生产工艺主要是通过乳酸菌发酵葡萄糖制得。【4】聚乳酸的聚合方法聚乳酸的合成方法有两种，分别是丙交酯(乳酸的环状二聚体)开环聚合和乳酸直接聚合。[2]一种是乳酸在溶剂中减压直接聚合的方法，即：乳酸预聚物聚乳酸；乳酸直接缩聚法是最早也是最简单的方法，是精制乳酸的直接聚合。该方法生产工艺简单，但所得聚合物分子量低、分子量分布宽，加工性能不能满足成纤聚合物的需要。此外，聚合反应在高于180的温度下进行，并且所得聚合物容易氧化和着色，因此其应用受到限制。[2]另一种方法是在常压下聚合环状聚乳酸(丙交酯开环聚合)，即乳酸预聚物环状二聚体聚乳酸。生产公关

其中，乳酸的环化和纯化是制备丙交酯的难点和关键。该方法可以制备高分子量聚乳酸，同时满足成纤聚合物和骨固定材料的要求。[5]丙交酯开环聚合纺丝工艺按原料不同，聚乳酸可分为聚d-乳酸(PDLA)、聚L-乳酸(PLLA)和聚dL-乳酸(PDLLA)。通常，PLLA用于纤维生产。[6]聚乳酸及其共聚物可采用溶液纺丝和熔融纺丝，主要采用干纺-热拉伸，干纺纤维的力学性能优于熔纺纤维。结果表明，聚乳酸的分子量及其分布、纺丝溶液的组成和浓度、拉伸温度、聚乳酸的结晶度和纤维直径都会影响最终纤维的性能。纺丝聚乳酸纤维也可以通过反应挤出纺丝形成。以二氯甲烷、氯仿、甲苯为溶剂，溶解聚乳酸树脂为纺丝液，干法纺丝生产的聚乳酸纤维热降解少，纤维强度高。然而，由于溶剂有毒、纺丝环境恶劣、溶剂回收困难、特殊处理以及纤维生产成本高等原因，聚乳酸纤维的工业化生产受到限制。聚乳酸是一种热塑性树脂。从理论上讲，熔融纺丝是最理想的纤维成型方法。熔融纺丝技术成熟，环境污染小，生产成本低，更有利于自动化和柔性化生产，是聚乳酸纤维的主要成型方法。但熔融纺丝容易引起聚乳酸的水解和热降解，因此纺丝前必须严格控制树脂的含水量，以保证纺丝过程的稳定性和纤维的最终质量。[5]熔融纺丝时，采用分子量为33万的聚乳酸，然后经过真正的干燥和熔融纺丝得到聚乳酸纤维。具体步骤包括熔融纺丝和热拉伸。熔融纺丝：在氮气保护下，将聚合物熔融，经螺杆挤出，然后以11 8~21 0 km/min的速度卷绕。热拉伸纺丝：初生纤维在160的加热板上分两个区域拉伸。【5】PLA纤维的用途由于PLA纤维耐热性好，可以像普通PET纤维一样制成长丝、短丝、单丝、非织造布等产品。该设备可生产机织物、胶带、无纺布等。没有大的变化。此外，PLA纤维虽然吸水性差，但具有良好的水扩散性，如

与棉混纺 ,能制成吸汗速干型复合材料。作为无纺布的纤维材料，具有良好的手感、悬垂性及回弹性，优良的卷曲性及卷曲稳定性，可控制缩率。

聚乳酸纤维的介绍

聚乳酸纤维又称玉米纤维，简称PLA，也叫聚丙交酯(polylactide)，属于聚酯家族。它是由玉米等谷物原料经过发酵、聚合、纺丝制成的。聚乳酸纤维是一种以乳酸为主要原料的高分子聚合物。聚乳酸由乳酸合成，而乳酸的原料是所有碳水化合物富集的物质，如粮食和有机废弃物。可生物降解，在微生物作用下，分解成二氧化碳和水，在阳光下通过光合作用又会生成起始原料淀粉，而淀粉是乳酸的原料，这一循环，实现了资源的闭环循环可持续的利用。聚乳酸纤维属于高强、中伸、低模型纤维。强度较高，达3.0-4.5cN/dtex，接近聚酯纤维。制成织物手感柔软、悬垂性很好，和聚酯纤维有相似的耐酸耐碱性能。吸湿快干和保暖性能  聚乳酸纤维的回潮率为0.4%-0.6%，比大多数天然纤维和合成纤维（PET除）都低，吸湿性能较差，耐水性能较好。有独特的芯吸作用，使织物导湿快干，保暖。虽然不是阻燃纤维，但却是常用纤维中阻燃性能较好的。燃烧性能是聚乙烯、聚丙烯纤维的1/3。耐磨性差，影响服装领域应用，熔点低限制高温的使用。由于聚乳酸纤维的物理性能优良、热稳定性好，比较轻、染色性好，有生物相容性，因此用途十分广泛。目前，它的用途主要是医用和服装等领域。在医疗方面，主要是手术缝合线，既能满足强度的需要，又能缓慢被人体吸收，免除了病人拆线的麻烦和痛苦。经过拉伸的高分子量聚乳酸材料，或聚乳酸纤维增强的复合材料，不仅可以作为骨结合部固定材料，而且可作为组织缺损部位增强材料。还可以用作绷带、纱布、脱脂棉、妇女卫生巾、婴儿尿布。在服装方面，可以制成纱线、织物、编织物、非织造布。有良好的可染性和生物相容性。织物有丝般的光泽和手感、不刺激皮肤、对人身体健康。有优异的悬垂性和很好的爽滑性，穿着舒适，尤其适合内衣和运动衣。

聚乳酸纤维的定性鉴别

聚乳酸纤维在150℃左右进行初熔，至165℃~170℃完全熔融。在熔点法中，聚乳酸纤维的熔点在165℃~170℃之间，涤纶纤维的熔点一般在252℃左右，锦纶6纤维在220℃左右，锦纶66在260℃左右，丙纶纤维在180℃，乙纶纤维在160℃左右，虽然能将其与涤纶、锦纶区分开，但容易和乙纶混淆，加上许多低熔点涤纶的研发，使单纯应用熔点法不易进行定性鉴别。 对聚乳酸进行红外吸收光谱分析试验，其红外吸收光谱图见下图。由红外吸收光谱图可见在1747cm-1左右有双键伸缩振动强的吸收峰，C-O的伸缩振动在1076cm-1左右，1179cm-1左右有二个最强的吸收峰，表明该纤维具有酯类特征的吸收峰，属聚酯家族。但C=O伸缩振动频率位置相应与苯环共轭的聚酯类要高，强度要弱。在红外吸收光谱试验中，聚乳酸纤维和聚酯纤维的光谱吸收图有很大的相似之处，但可以通过聚乳酸的特征峰：1076cm-1、1179cm-1、1747cm-1，表明该纤维具有酯类特征的吸收峰，属聚酯家族。根据C=O基与苯环共轭，C=O基的伸缩振动频率比上述位置高低，强度的强与弱，区分聚乳酸纤维和涤纶纤维。 对聚乳酸纤维进行化学溶解试验，观察聚乳酸纤维在一定温度、溶解时间条件下，在一定的酸、碱、盐及有机溶剂中的溶解状态，具体见表2。 聚乳酸纤维溶解性能表 溶剂 观察时间/min 　　　　　　1 5 10 30 　　硫酸（98%），常温 S0 S S S 硫酸（75%），50℃ I I I I 硫酸（59.5%），60℃ I I I I 盐酸（36%），常温 I I I I 盐酸（20%），常温 I I I I 甲酸（98%），常温 I I I I 甲酸（80%），常温 I I I I 甲酸/氯化锌，75℃ I I I I 冰乙酸，常温 I I I I 冰乙酸，80℃ I I P S/P 冰乙酸，煮沸 P S S S 氢氧化钠（5%），常温 I I P P 氢氧化钠（5%），煮沸 P P S S 氢氧化钠（2.5%），煮沸 P P P S 次氯酸钠（1mol/L），常温 I I P P 二甲基甲酰胺，常温 I △ △ △ 二甲基甲酰胺，煮沸 S0 S S S 二氯甲烷，常温 S0 S S S 丙酮，常温 I I I I 注：S0——立即溶解，S——溶解，P——部分溶解，I——不溶解，△——溶胀。在溶解试验法中，从上表可以看出，聚乳酸纤维能溶解于常温下的二氯甲烷和煮沸的二甲基甲酰胺中，可以将之与涤纶有所区别，这是鉴别聚乳酸纤维和涤纶纤维及丙纶、乙纶纤维的关键点所在。聚乳酸纤维与涤纶纤维的化学溶解性部分相同，但聚乳酸纤维属线性脂肪族类聚酯纤维，而涤纶属芳香族类聚酯纤维，这 2 种纤维在分子结构上的差异导致化学溶解性有明显的差异。