聚乳酸(PLA)纤维是以玉米为原料,先把玉米粉碎,过滤出淀粉,经微生物发酵使其变成玉米糖,再加上乳酸菌发酵使玉米糖转化为乳酸,然后采用化学方法将乳酸聚合成聚乳酸,最后将聚乳酸纺制成丝。由于聚乳酸纤维是以天然生物质材料为原料制成的合成高聚物,这种纤维制品废弃后,借助土壤和水中的微生物作用,可完全分解成植物生长所需要的二氧化碳和水,形成资源循环再生,因而聚乳酸纤维不会对环境产生污染,是一种完全自然循环的可生物降解的环保纤维,它既有优良的生产制造特性和较为广泛的用途,又有利于人类健康,是21世纪环保型新纤维。
(一)聚乳酸纤维的制造
聚乳酸是一种热塑性聚合物,其熔点在180℃左右,可通过熔融纺丝加工成丝,工艺流程如下:
聚乳酸→真空干燥→熔融挤压→过滤→计量→喷丝板出丝→冷却成型→POY卷绕→热盘拉伸→上油→成品丝
熔融纺丝具有工艺技术成熟,环境污染小,生产成本低,便于自动化、柔性化生产的优点,是目前工业化生产聚乳酸纤维的主要方法。(www.xing528.com)
(二)聚乳酸纤维的性能
聚乳酸纤维外观透明,触感舒适,具有丝般光泽,可采用分散染料进行染色,而且颜色较深。它融合了天然纤维和合成纤维的特点,许多性能介于涤纶和锦纶6之间,如强度、弹性模量、伸长性、吸湿性和染色性都和它们相近,属于高强、中伸、低模量纤维。聚乳酸纤维可加工性好,其面料具有高强力、延伸性良好、手感柔软、悬垂性好、回弹性好以及卷曲性好而持久的特性,具有良好的定型性能和抗皱性能。
聚乳酸纤维的密度小于涤纶,大于锦纶6,制成品轻盈;聚乳酸纤维虽然吸湿吸水性较小,但是它有较好的芯吸性,使其水润湿性、水扩散性好,面料具有干爽的风格,服用舒适。聚乳酸纤维熔点较低,但具有良好的耐热性和阻燃性。在紫外线的长期照射下,其强度和伸长变化均不大,日晒500h后,仍可保持90%的强力,而一般涤纶日晒200h之后,其强力就降低60%左右。燃烧时,只有轻微的烟雾释放,几乎不会产生有害气体。
聚乳酸纤维良好的生物可降解性是其最突出的特点,由于其纤维内部结构存在大量非结晶结构,在水、细菌和氧气存在下生物分解较快,废弃后在土壤中与纤维素纤维相似分解为二氧化碳和水。并且聚乳酸纤维还具有抗菌、防霉、无臭的特点,能用作食品包装材料,对橙汁类饮料和食品更具保鲜作用。聚乳酸在人体内可以经过酶解而被吸收。因此,聚乳酸在医用绷带、一次性手术衣、防粘连膜、尿布、医疗固定装置等方面已经得到广泛应用。
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