[发明专利]高抗水解性聚乳酸纤维

说明书

技术领域：

本发明涉及一种聚乳酸纤维。

背景技术：

近年来，随着人们生活水平的提高以及环保意识的增强，人们对天 然可生物降解纤维的研究越来越重视，世界各国竞相研究和开发新的绿 色环保纤维，其中于九十年代末刚刚实现工业化开发的聚乳酸纤维(PLA 纤维)最引人注目，它可以从谷物中取得，其制品废弃后在土壤中经微 生物作用可分解为二氧化碳和水，而且燃烧时不会散发毒气，不会造成 污染。

但是，纯聚乳酸纤维的抗水解性能较差，在织物的染色过程中，经 加压高温处理，其织物的强度会下降，影响了聚乳酸纤维的广泛应用。

由于PLA中含有大量的羧基，导致水解时羧基的增多，纤维的强度 大幅度下降。所以采用封末端基的方法，将PLA纤维中羧基的含量大幅 度下降，达到提高抗水解性能。根据日本专利特许第3122485号和特许 第3393752号专利中记载的加入碳化二亚胺抗水解剂可以提高抗水解 性，但是碳化二亚胺本身是有毒性的，特别分解后产生的气体是致癌的， 对人体是有害的，所以大规模的生产是不可以的。本专利使用具有环氧 基团的抗水解剂替代碳化二亚胺，同时又能很好的达到封羧基的效果， 纤维水解后强度不会大幅度下降。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种抗水解性能好的高抗水解性聚乳酸纤 维。

本发明的技术解决方案是：

一种高抗水解性聚乳酸纤维，在该聚乳酸纤维中，含有环氧化合物 成分和磷系列的无机盐化合物，其中环氧化合物成分为聚乳酸重量成分 的0.5～5％，环氧化合物的优选添加量在0.8-2％。

所述的环氧化合物可以含有一个环氧基团或多个的环氧基团。

磷系列的无机盐化合物为聚乳酸重量成分的50-1500ppm，磷酸盐的 优选添加量为100-500ppm。磷系列无机盐的通式为M_AH_BPO₄，其中A＝1 或2，B＝1或2，M为碱金属或碱土金属元素，可以是NaH₂PO₄，Na₂HPO₄， KH₂PO₄，K₂HPO₄，MgHPO₄，BaHPO₄等中的一种或几种。

添加含环氧的抗水解剂0.5-5％，可以使聚乳酸纤维的羧基得到大幅 的降低，达到1-20eq/t。但是聚乳酸在湿热条件下水解，会使环境处理 液的酸碱性变化，促使聚乳酸的水解。针对这个问题，在聚乳酸中同时 加入50-1500ppm磷酸盐类化合物，作为缓冲溶剂，抑制了处理液的碱 性，使酸碱性达到平衡，在湿热条件下120℃、30分钟处理后聚乳酸的 强度保持率达到50-90％；在温度为70℃、湿度为90％的条件下处理7 昼夜(168小时)后，聚乳酸的强度保持率达到40-85％。

本发明高抗水解性聚乳酸纤维的制备方法是：先将环氧化合物和磷 酸盐化合物加入聚乳酸中通过挤出机制成聚乳酸母粒切片，然后再将聚 乳酸切片和聚乳酸母粒切片共混后通过熔融高速纺丝设备制得预取向 丝，再通过延伸设备延伸后制得高抗水解性聚乳酸纤维。

抗水解的评价方法：

方法一：测量处理前纤维的强度为S1，热水120度处理30分钟后纤 维的强度为S2，其强度保持率为S2/S1；

方法二：测量处理前的纤维强度为S1，恒温(70℃)恒湿(90％) 处理7昼夜(168小时)后纤维强度为S3，其强度保持率为 S3/S1

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

纺丝性评价方法是○：24小时无断丝，压力正常

                △24小时断丝存在压力不稳定

                ×24小时断丝10回以上压力上升快

实施例1：

原料：A聚乳酸切片：分子量(Mn)为10万，熔点是170度；

      B环氧化合物：单环氧基团化合物(DAMGIC)；

      C磷酸盐化合物：磷酸二氢钠。