【技術實現步驟摘要】
本專利技術提出了一種高強聚乳酸復合纖維及其制備方法，涉及聚乳酸復合材料制備。
技術介紹
1、聚乳酸，簡稱pla，是一種重要的生物降解材料，由乳酸分子聚合而成。它具有優良的生物相容性、可降解性和機械性能，因此在眾多領域具有廣泛的應用前景。聚乳酸的制備主要依賴于乳酸的發酵和聚合過程，其原料來源廣泛，可從可再生資源如玉米淀粉中提取。
2、聚乳酸纖維作為聚乳酸的一種重要應用形式，自問世以來便受到了廣泛關注。這種纖維具有良好的生物降解性、環保性、生物相容性以及優異的物理性能，因此在紡織、醫療、包裝等領域得到了廣泛應用。聚乳酸纖維的制備主要通過熔融紡絲、溶液紡絲等方法實現，其產品形式包括長絲、短纖等。
3、在紡織領域，聚乳酸纖維因其獨特的性能和環保優勢而備受青睞。它不僅可以制成各類服裝、家紡產品，還可以用于生產無紡布、衛生用品等。此外，聚乳酸纖維還具有良好的抗菌性、抗紫外性等特點，使其在某些特殊領域具有不可替代的優勢。
4、隨著技術的不斷進步，聚乳酸復合纖維應運而生。這種纖維通過特定的紡絲工藝，將聚乳酸與其他材料如聚酯、聚酰胺等進行復合，以提高其力學性能和功能性。聚乳酸復合纖維不僅繼承了聚乳酸的優良性能，還通過復合增強了其強度、耐磨性等特性。
5、然而，盡管聚乳酸復合纖維在性能上有所提升，但在力學性能方面仍存在一定的缺陷。特別是在強度方面，由于聚乳酸本身的結構特點以及復合過程中的工藝控制問題，使得聚乳酸復合纖維的斷裂強度、伸長率等指標仍難以達到理想水平。
6、皮芯紡絲法作為制備聚乳
7、為了克服這些缺陷，研究人員正在積極探索新的紡絲工藝和改性方法，以提高聚乳酸復合纖維的強度和其他力學性能。同時，隨著環保意識的日益增強和生物降解材料市場的不斷擴大，聚乳酸復合纖維的應用前景將更加廣闊。
8、綜上所述，聚乳酸纖維作為一種新型的生物降解材料，在紡織、醫療、包裝等領域具有廣泛的應用前景。雖然目前聚乳酸復合纖維在力學性能方面仍存在一定的缺陷，但隨著技術的不斷進步和創新，相信這些問題將逐漸得到解決，為聚乳酸纖維的進一步應用和發展奠定堅實基礎。
技術實現思路
1、為解決目前聚乳酸復合纖維存在的上述諸多問題，尤其是在強度方面的問題，本專利技術提出一種接枝改性聚乳酸與錦綸復合紡絲的技術制備新的聚乳酸復合纖維，具體方案如下：
2、一種高強聚乳酸復合纖維，包括錦綸纖維芯部和改性聚乳酸皮層，其中改性聚乳酸中包括甲基丙烯酸甲酯接枝和苯環，其中甲氧基羰基轉化為羧基。
3、優選地，所述述錦綸纖維，單絲纖度為1.0-1.5dtex，斷裂強度為2-5cn/dtex，伸長率為35％-48％。
4、一種上述高強聚乳酸復合纖維的制備方法，包括以下步驟：
5、s1、取聚乳酸攪拌溶解在稀釋劑中，加入引發劑和穩定劑混勻；
6、s2、保持反應溫度并持續攪拌，在氮氣保護下，同時緩慢加入甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯，逐漸加入鏈轉移劑，繼續進行反應；
7、s3、加入交聯劑后，加入催化劑，繼續反應；
8、s4、反應結束后分離得到接枝聚乳酸；
9、s5、所得接枝聚乳酸攪拌溶解在溶劑中，加入四丁基溴化銨溶解，緩慢滴加稀鹽酸溶液，加熱攪拌反應；
10、s6、反應結束后冷卻、分離得到改性聚乳酸；
11、s7、通過皮芯紡絲工藝，將所得改性聚乳酸作為皮層與芯層錦綸進行復合紡絲，經過牽伸后處理得到高強聚乳酸復合纖維。
12、優選地，s5所述溶劑包括n,n-二甲基甲酰胺。
13、優選地，s5所述接枝聚乳酸、溶劑、四丁基溴化銨的質量比為10:(50-100):(0.1-0.5)。
14、優選地，s5所述稀鹽酸溶液濃度為為1-2mol/l；用量為溶劑體積的10-20％。
15、優選地，s5所述加熱攪拌反應，溫度為60-80℃，時間為4-8h。
16、優選地，s1所述稀釋劑包括乙酸乙酯。
17、優選地，s1所述引發劑包括aibn，所述穩定劑包括對苯二酚。
18、優選地，s1所述攪拌溶解，在75-80℃條件下進行。
19、優選地，s2所述鏈轉移劑包括十二硫醇。
20、優選地，s2所述反應溫度為75-85℃。
21、優選地，s2所述反應，總反應時間為1-3h。
22、優選地，s3所述交聯劑包括egdma，所述催化劑包括三氟化硼乙醚。
23、優選地，s1所述聚乳酸在稀釋劑中的濃度為0.4-0.6g/ml。
24、優選地，s1所述聚乳酸、引發劑、穩定劑的質量比為(8-12):(0.05-0.12):(0.05-0.08)。
25、優選地，s2所述甲基丙烯酸甲酯與聚乳酸的用量比為每1g聚乳酸加入甲基丙烯酸甲酯0.2-0.4ml；苯乙烯與聚乳酸的用量比為每1g聚乳酸加入苯乙烯0.08-0.1ml。
26、優選地，s2所述鏈轉移劑與聚乳酸的用量質量比為(0.001-0.002):1。
27、優選地，s3所述交聯劑與聚乳酸的用量比為每1g聚乳酸加入交聯劑0.03-0.05ml；所述催化劑與聚乳酸的用量質量比為(0.003-0.005):1。
28、優選地，s6所述分離，包括：將溶液轉移至分離漏斗中，靜置分層；分離出下層有機相，用去離子水洗滌數次，直至洗滌液呈中性；將有機相置于真空干燥箱中，去除殘余溶劑。
29、優選地，s7所述錦綸纖維，單絲纖度為1.0-1.5dtex，斷裂強度為2-5cn/dtex，伸長率為35％-48％。
30、優選地，s7所述皮芯紡絲，將40-50份上述熔融的改性聚乳酸紡絲至50-60份錦綸纖維上，其中聚乳酸熔融溫度控制在230-240℃，溫度為室溫、濕度為50-60％的側風中進行冷卻凝固。最后在100℃的熱輥下進行牽伸后，卷筒取下。
31、本專利技術本專利技術的有益效果：
32、本專利技術通過制備改性的聚乳酸，將改性聚乳酸皮芯紡絲在特定參數的錦綸纖維表面，改善聚乳酸與錦綸纖維芯部的附著力等參數，最終大幅度提升了復合纖維的整體強度。
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1.一種高強聚乳酸復合纖維，其特征在于：包括錦綸纖維芯部和改性聚乳酸皮層，其中改性聚乳酸中包括甲基丙烯酸甲酯接枝和苯環，其中甲氧基羰基轉化為羧基。
2.根據權利要求1所述的高強聚乳酸復合纖維，其特征在于：所述述錦綸纖維，單絲纖度為1.0-1.5dtex，斷裂強度為2-5cN/dtex，伸長率為35％-48％。
3.一種權利要求1或2任一項所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：S5所述溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺；S5所述接枝聚乳酸、溶劑、四丁基溴化銨的質量比為10:(50-100):(0.1-0.5)；S5所述稀鹽酸溶液濃度為為1-2mol/L；用量為溶劑體積的10-20％；S5所述加熱攪拌反應，溫度為60-80℃，時間為4-8h。
5.根據權利要求3所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：S1所述稀釋劑包括乙酸乙酯；S1所述引發劑包括AIBN，所述穩定劑包括對苯二酚；S1所述攪拌溶解，在75-80℃條件下進行。
6.根據
7.根據權利要求3所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：S3所述交聯劑包括EGDMA，所述催化劑包括三氟化硼乙醚；S3所述交聯劑與聚乳酸的用量比為每1g聚乳酸加入交聯劑0.03-0.05mL；所述催化劑與聚乳酸的用量質量比為(0.003-0.005):1。
8.根據權利要求3所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：S1所述聚乳酸在稀釋劑中的濃度為0.4-0.6g/mL；S1所述聚乳酸、引發劑、穩定劑的質量比為(8-12):(0.05-0.12):(0.05-0.08)。
9.根據權利要求3所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：S2所述甲基丙烯酸甲酯與聚乳酸的用量比為每1g聚乳酸加入甲基丙烯酸甲酯0.2-0.4mL；苯乙烯與聚乳酸的用量比為每1g聚乳酸加入苯乙烯0.08-0.1mL；S2所述鏈轉移劑與聚乳酸的用量質量比為(0.001-0.002):1。
10.根據權利要求3所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：S7所述錦綸纖維，單絲纖度為1.0-1.5dtex，斷裂強度為2-5cN/dtex，伸長率為35％-48％。
...【技術特征摘要】
1.一種高強聚乳酸復合纖維，其特征在于：包括錦綸纖維芯部和改性聚乳酸皮層，其中改性聚乳酸中包括甲基丙烯酸甲酯接枝和苯環，其中甲氧基羰基轉化為羧基。
2.根據權利要求1所述的高強聚乳酸復合纖維，其特征在于：所述述錦綸纖維，單絲纖度為1.0-1.5dtex，斷裂強度為2-5cn/dtex，伸長率為35％-48％。
3.一種權利要求1或2任一項所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：s5所述溶劑包括n,n-二甲基甲酰胺；s5所述接枝聚乳酸、溶劑、四丁基溴化銨的質量比為10:(50-100):(0.1-0.5)；s5所述稀鹽酸溶液濃度為為1-2mol/l；用量為溶劑體積的10-20％；s5所述加熱攪拌反應，溫度為60-80℃，時間為4-8h。
5.根據權利要求3所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：s1所述稀釋劑包括乙酸乙酯；s1所述引發劑包括aibn，所述穩定劑包括對苯二酚；s1所述攪拌溶解，在75-80℃條件下進行。
6.根據權利要求3所述的高強聚乳酸復合纖維的制備方法，其特征在于：s2所述鏈轉移劑包括十二硫醇；s...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊義滸，魯士君，劉方義，陳銳，
申請(專利權)人：深圳光華偉業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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