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聚乳酸纤维的结构和性能分析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:聚乳酸纤维以淀粉为原料。聚乳酸纤维日晒500h后仍可保持强力的90%,而一般涤纶日晒200h后,强力降低60%左右。聚乳酸纤维的耐碱性较差,碱减量处理时碱的用量应慎重选择。聚乳酸纤维的熔融温度较低,熨烫时需注意。聚乳酸纤维有很好的弹性恢复性、卷曲保持性、形态稳定性和抗皱性,也有较好的穿着舒适性。聚乳酸纤维有一定的自熄性。聚乳酸纤维在人体内可逐渐降解为二氧化碳和水,对人体无害无积累,对皮肤无刺激和过敏。

聚乳酸纤维的结构和性能分析

(一)聚乳酸纤维的结构

聚乳酸纤维是一种兼具合成纤维和天然纤维优点、能生物降解的新型纤维,从化学结构上看属于脂肪族聚酯纤维

聚乳酸纤维以淀粉为原料。淀粉经淀粉酶分解为葡萄糖,葡萄糖再经乳酸菌发酵生成乳酸。乳酸分子中含有反应性较高的羟基和羧基,在适当的条件下能聚合成高纯度的聚乳酸。乳酸的聚合有直接缩聚法和间接缩聚法(又称丙交酯开环聚合法)两种,目前都采用间接缩聚法,首先由乳酸脱水环构化制得丙交酯,再由丙交酯开环聚合制得聚丙交酯,即聚乳酸,简称PLA,然后采用熔融法或干法纺丝纺制成纤维。

(二)聚乳酸纤维的主要性能

1.力学性能和化学性能

聚乳酸纤维呈高结晶性(结晶度83.5)和高取向性,有较高的耐热性和强力,熔点175℃,结晶温度105℃,玻璃化温度57℃,断裂强度3.9~5.4cN/dtex,断裂伸长率20%~35%,杨氏模量31.5~47.2cN/dtex。聚乳酸纤维日晒500h后仍可保持强力的90%,而一般涤纶日晒200h后,强力降低60%左右。(www.xing528.com)

聚乳酸纤维的耐碱性较差,碱减量处理时碱的用量应慎重选择。聚乳酸纤维的熔融温度较低,熨烫时需注意。聚乳酸纤维可用分散染料在100℃染色,由于聚乳酸纤维的折射率低,容易染得深色。

聚乳酸纤维有很好的弹性恢复性、卷曲保持性、形态稳定性和抗皱性,也有较好的穿着舒适性。聚乳酸纤维有一定的自熄性。

2.生物降解性

聚乳酸纤维有良好的生物相容性和生物降解性。聚乳酸纤维在人体内可逐渐降解为二氧化碳和水,对人体无害无积累,对皮肤无刺激和过敏。聚乳酸织物埋在土壤中8~10个月,虽然重量几乎没有什么变化,但强力已完全失去(棉和黏胶纤维织物土埋3~4个月完全分解),比聚酯织物的生物降解性要好得多。在活性污泥中1~2个月强力完全损失,这与活性污泥中存在大量微生物有关。聚乳酸纤维的降解是由于微生物作用和主链上的碳—氧(C—O)键水解引起的,同时纤维的微观结构也起了重要作用。

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