[发明专利]高耐摩擦性、高抗水解性聚乳酸纤维无效
申请号: | 200910179550.3 | 申请日: | 2009-09-29 |
公开(公告)号: | CN102031579A | 公开(公告)日: | 2011-04-27 |
发明(设计)人: | 施泽顺;范志恒;藤森稔 | 申请(专利权)人: | 东丽纤维研究所(中国)有限公司 |
主分类号: | D01F6/92 | 分类号: | D01F6/92;D01D5/098 |
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地址: | 226009 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 摩擦 水解 乳酸 纤维 | ||
技术领域
本发明涉及一种新型高抗水解性及高耐摩擦性聚乳酸纤维。
背景技术
近年来,随着人们生活水平及环保意识的逐渐增强,同时由于石油资源的大量消耗等各种原因而引起的地球变暖、生态环境急剧恶化,致使人类与自然进入了极其紧张的局面,这已成为全球人类所面临的重要问题。
面对这种严峻的现实,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,聚乳酸(PLA)是一类可完全降解、对环境友好的脂肪族聚酯类高分子材料,具有优良的生物相容性,在生物体内经酶分解,在体外可在微生物、水、酸、碱等作用下完全分解,最终产物是二氧化碳和水,而且燃烧时不会散发毒气,不会造成污染。
但是,正是由于聚乳酸纤维的天然性,不可避免的存在一些缺点。聚乳酸纤维具有优越的可降解性,导致其抗水解性能较差,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,同时聚乳酸纤维具有表面摩擦系数高、耐磨性差的缺点,在受外力摩擦作用时易掉色易磨损。例如根据JIS L 0849规定的摩擦色牢度,服装面料一般要求为3级以上,但现在的聚乳酸纤维所制成的织物却只有1级的低水平,影响了聚乳酸纤维的广泛应用。
在PLA纤维中同时添加抗水解剂和润滑剂的例子极少,例如日本东丽株式会社在中国申请的专利(申请号为03820140.2)中报道,该技术是在聚乳酸纤维中添加相对于纤维整体0.1-5%重量的脂肪酸二酰胺和/或烷基取代型脂肪酸单酰胺,加入后可以提高聚乳酸的耐摩擦性,但是对聚乳酸的耐加水性不能提高。
同时添加抗水解剂和润滑剂的方法,之前本公司申请的专利(申请号:200710026050.7)中报道,同时加入了抗水解剂聚碳化二亚胺成分和润滑剂脂肪酸二酰胺和/或烷基取代型脂肪酸单酰胺成分,但是抗水解剂聚碳化二亚胺的加入,在纺丝工程中会产生少量的刺激性气体,会对人体造成伤害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗水解性能及耐摩擦性能良好的聚乳酸纤维,且纺丝工程中不会产生对人体有害的刺激性气体。
本发明的技术解决方案是:
一种高耐摩擦性、高抗水解性聚乳酸纤维,该聚乳酸纤维中含有脂肪酸酰胺成分以及缩水甘油酯类环氧化合物成分。
高耐摩擦性、高抗水解性聚乳酸纤维中,脂肪酸酰胺成分含量相对于聚乳酸纤维重量为0.1~10%,缩水甘油酯类环氧化合物含量成分相对于聚乳酸纤维重量为0.1~10%。
高耐摩擦性、高抗水解性聚乳酸纤维中,脂肪酸酰胺成分是脂肪酸二酰胺和/或烷基取代型脂肪酸单酰胺,其熔点为80℃以上。
高耐摩擦性、高抗水解性聚乳酸纤维中,缩水甘油酯类环氧化合物成分是含有2个或3个环氧基团的缩水甘油酯类环氧化合物。
该高耐摩擦性、高抗水解性聚乳酸纤维的末端羧基含量为1~10eq/ton。
本发明通过在聚乳酸成分中添加脂肪酸酰胺成分以及缩水甘油酯类环氧化合物成分的方法来实现。
本发明所使用的脂肪酸酰胺成分可以是脂肪酸二酰胺和/或烷基取代型脂肪酸单酰胺,其熔点为80℃以上,添加量对于聚乳酸重量的0.1~10%。这里的“和/或”是指可以仅含有脂肪酸二酰胺,也可以仅含有烷基取代型脂肪酸单酰胺,或者可以同时含有脂肪酸二酰胺和烷基取代型脂肪酸单酰胺。不过,从提高聚乳酸纤维的耐磨性的效果来看,添加脂肪酸单酰胺的效果不是很好,推测这是由于脂肪酸单酰胺的酰胺基反应性较高,熔融时与聚乳酸发生反应,结果使纤维中能发挥提高耐磨性功能的脂肪酸酰胺所占的比例变少。所以优选单独添加脂肪酸二酰胺,它与聚乳酸的反应性低,且因为具有高分子量,具有耐热性好,不易升华的特点。同时从添加提高耐磨性的效果和生产成本上考虑,脂肪酸二酰胺的优选添加量相对于聚乳酸重量为0.5~2%。
通过加入具有润滑作用的脂肪酸酰胺成分,可以降低聚乳酸纤维表面的摩擦系数,用该聚乳酸纤维制成织物的表面摩擦系数小,受外力摩擦时不容易掉色、不容易磨损,即具有较好的耐摩擦性能。本发明的聚乳酸纤维织物采用JIS L 0849(摩擦染色坚牢度试验方法)中A-I法进行测试,其干摩擦色牢度可达到3级以上,湿摩擦色牢度可达到2级以上。
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