以纺织品为目标的聚乳酸纤维研究进展

介绍了聚乳酸纤维的合成、性能,阐述了近年来面向纺织品领域的聚乳酸纤维共混改性和复合材料开发研究进展。通过改性和开发,增强了聚乳酸纤维在纺织品领域的性能和适用性,改善了材料的合成方法,推动了聚乳酸纤维进一步朝市场化发展。

聚乳酸聚氨酯嵌段预聚体增韧PLA/TPU共混物

合成聚乳酸聚氨酯嵌段共聚物预聚体(PLA-b-PUP),以其作为聚乳酸(PLA)和热塑性聚氨酯(TPU)的活性相容剂,通过原位反应增容制备PLA/TPU/PLA-b-PUP超韧共混物.通过拉伸试验、冲击试验、SEM、FTIR、DSC和TGA研究共混物的力学性能、热性能和增韧机理.结果表明,PLA-b-PUP中的异氰酸酯基团与PLA和TPU上的活性基团发生反应,显著改善了PLA/TPU共混物两相界面的相容性.随着PLA-b-PUP的加入量增加,共混物中PLA的玻璃化转变温度和相对结晶度逐渐降低,当PLA-b-PUP的质量分数为PLA/TPU共混物的4%时,共混材料的断裂伸长率和缺口冲击强度分别达到无相容剂时的8.12和2.73倍,表现出良好的增容增韧效果.添加PLA-b-PUP后,共混物的初始分解温度有所降低,但最快分解温度有所提高.

熔喷非织造布用磁性Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)/PLA共混材料的性能分析

采用溶剂热法制备磁性四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))纳米粒子,随后利用改进的溶胶-凝胶法制备四氧化三铁与二氧化硅复合纳米粒子(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)),再以聚乳酸(PLA)为基体,通过熔融共混工艺制备Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)/PLA共混材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉伸试验机、熔体流动速率仪(MFR)和振动样品磁强计(VSM)等对共混材料的形貌、结晶结构、热性能、力学性能、熔体流动速率和磁性能进行表征分析。结果表明:添加量为1%(以质量分数计)的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)纳米粒子可在PLA基体中均匀分散,与基体有良好的界面相容性。相比于纯PLA,Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)/PLA共混材料的热性能变化不大,当Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)的添加量为1%时,共混材料的结晶度最大。随着Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)质量分数的增加,共混材料的拉伸强度呈先增加后下降的趋势,而断裂伸长率没有明显变化。在同一温度下,Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)/PLA共混材料的熔体流动速率明显增加,熔融指数大于150 g/(10 min),流动性较好,能满足熔喷加工可纺性的要求。另外,Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)/PLA共混材料的饱和磁化强度会随着Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)质量分数的增加逐渐增加。研究结果可为开发熔喷非织造布用磁性Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)/PLA共混材料提供理论依据。

共轭静电纺PLA/PU纳米纤维混纺纱的制备及性能表征

探讨了共轭静电纺PLA/PU纳米纤维混纺纱的制备及性能。通过共轭静电纺技术,结合PLA优良的可纺性和PU良好的力学性能,进行纳米纤维纺纱,制备连续均匀的PU纳米纤维纱和PLA纳米纤维纱,通过调整正负极推注速率实现PLA/PU纳米纤维混纺纱的制备。采用扫描电镜、红外光谱、热重分析仪等对所纺制纱线的结构与性能进行测试表征。结果表明:最佳纺纱工艺参数为纺丝正负极电压9.5 kV,正负针头呈与水平方向30°夹角向上倾斜,喇叭口转速400 r/min,卷绕辊转速5.3 r/min;PLA/PU纳米纤维混纺纱随着PLA喷丝量的增加,捻回角先增大达到平衡后略微减小,PLA/PU比例为3∶4时捻回角达到最大为39.54°,纱线直径波动范围最小,均匀性好,内部纤维粗细最均匀,孔隙率为34.04%,较纯PU明显提高;随着PLA喷丝量的增加,混纺纱断裂强力、断裂伸长、初始模量和断裂功逐渐降低。

聚合松香增容聚乳酸/聚(己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)共聚物共混纤维的结构与性能

以聚合松香(PR)为相容剂,采用熔融共混法制备了不同比例的聚乳酸/聚(己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)(PLA/PBAT)共混纤维。采用拉伸试验、微观结构、热分析和流变测试分析评估了熔体和纤维的物化性能。PR的引入使得PBAT和PLA的玻璃化转变温度及熔融温度降低,促进了PBAT相的均匀分散,分散相尺寸明显减小,增强了PBAT的非均相成核效应,提高了PLA的结晶温度,并在30%PR时观测到了直径小于2μm的微纤结构。随着PBAT含量的增加,共混纤维的断裂伸长率与断裂强度均得到显著提升,断裂伸长率最多提高了近600%,同时断裂强度不仅得到了保留,还提升了200%左右。

TPAS/PLA/PLA-g-MAH共混材料制备及性能

使用熔融和注塑工艺制备热塑性醋酸淀粉(TPAS)/聚乳酸(PLA)/聚乳酸接枝马来酸酐(PLA-g-MAH)共混材料,考察PLA-g-MAH的增容效果,并对共混材料的力学性能、热性能、熔体流变性能和亲水性进行分析。结果表明:PLA-g-MAH提高TPAS在PLA中的分散程度,显著增强了两者的界面结合力;随着PLA-g-MAH含量的增加,共混材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度均先升高后降低,含量为15%时达到最大值,较未增容体系分别增加17.9%、18.5%和138.5%;添加PLA-g-MAH导致共混材料结晶能力减弱,表面疏水性提高,共混材料熔体黏弹性增强,加工性能提高。

聚乳酸/聚酮共混织物的开发与设计

采用聚乳酸/聚酮共混纤维设计小提花织物,从织物风格、舒适性能、外观保持性等方面探讨两种不同聚酮纤维含量共混纤维织物的性能。结果表明,两种织物厚度和面密度基本相同,随着聚酮纤维含量的提高,织物的折皱回复性、悬垂性变好,而耐磨性下降,透气性变差。设计的纯纺小提花织物轻薄、光泽感强、耐磨性好、透气性好,适用于夏季轻薄织物、女士裙装、童装、男士衬衣等。

精加工聚丙交酯及聚己内酯基心血管支架研究进展

临床上治疗心血管疾病,通常在狭窄部位安置高分子可降解聚合物基血管支架,其主要作用是封堵破口及支撑血管真腔(3~12月),保持长期血管通透性.然而,术后并发症,如血管再狭窄阻碍了血管支架长期使用,并给患者带来高昂医疗费用.针对这一问题,介绍了血管支架的加工方法,以及聚丙交酯与聚己内酯基可降解聚合物支架材料研究进展与临床应用,并对聚合物材料在心血管支架中的应用研究进行了展望.

酸酐化LLDPE/PS增容母料对PLA/LLDPE/PS共混物性能的影响

在聚乳酸(PLA)/聚苯乙烯(PS)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)(质量比40:30:30)共混物中加入酸酐化LLDPE/PS(质量比50:50)增容母料,考察增容母料用量对共混物力学性能、热性能、动态流变性能、微观形貌和孔径分布的影响。红外分析表明,共混体系加入酸酐化增容母料后有(LLDPE-g-PS)-g-PLA接枝共聚物生成;力学性能测试表明,在加入质量分数10%的增容母料后,相较于简单共混物,其拉伸强度提高了160.5%,断裂伸长率提高了184%,继续增大增容母料用量,力学性能提升并不明显;热性能分析表明,共混物中的PLA相结晶规整度提高,加入10%增容母料后,PLA的熔点(Tm)上升了2.03℃,LLDPE的结晶温度(TC)上升了1.23℃;动态流变测试结果表明,随着增容母料用量的增大,共混物的储能模量(G')、损耗模量(G'')和复数黏度(η*)均有上升,损耗因子(tanδ)下降;扫描电镜分析表明,加入增容母料使共混物相分散均匀、相尺寸减小;压汞仪测试表明,共混物经正庚烷、环己烷抽提后,遗留的“PLA”形成了分级多孔结构,增容母料的加入,使“PLA”孔径缩小,比表面积增大。

PLA/PCL@EBS超细纤维贴肤材料的熔喷制备工艺及其柔软性

为开发新型聚乳酸(PLA)基可降解贴肤用超细纤维材料,采用聚乙二醇(PEG)和乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)对PLA/聚己内酯(PCL)体系进行共混改性。通过熔喷工艺制备出PLA/PCL@EBS超细纤维材料,并对共混聚合物的热力学特性、样品形貌和柔软性等进行实验分析。结果表明,加入PCL和EBS能够削弱PLA大分子间作用力,提高分子链运动能力,提升材料柔韧性能。此外,当模头温度为216℃时,材料纵向最大拉伸强度为64.42 N,较204℃时增加216%,断裂伸长率提高67%,力学性能大大提高。接收距离(DCD)增大,则提升了材料透气性能,当DCD最大为32 cm时,材料孔隙率与透气率分别为92.4%和327.4 mm/s。最后,模头温度和DCD对柔软度得分的影响规律进行响应面分析,为提高PLA/PCL@EBS熔喷非织造材料在贴肤领域应用提供思路。

聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯/聚乳酸可降解复合材料的制备及其性能研究

以聚对苯二甲酸–己二酸丁二醇酯(PBAT)为原料,添加不同量的聚乳酸(PLA),通过双螺杆熔融共混制备了PBAT/PLA复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪和热重分析仪分别对材料复合前后的化学官能团、熔融和结晶性进行了分析研究。不同原料配比的复合材料最终通过注塑成型制备成长条状样条,在额定拉伸应变条件下分别进行了拉伸强度试验。结果表明:纯PBAT结晶性较差,当添加PLA和相容剂ADR4370S后,PBAT/PLA复合材料结晶性得到改善,在降温时出现了明显的结晶峰;PBAT/PLA复合材料的拉伸强度随PLA添加量的增加而显著增大,纯PBAT样条的拉伸强度仅为11.456MPa,当m(PLA):m(PBAT+PLA)为20%时,PBAT/PLA复合材料的拉伸强度可达15.491MPa,较纯PBAT样品提高了35%。

聚乳酸纤维与锦纶混纺织物定量分析方法

为满足日常检测需求,对聚乳酸纤维与锦纶混纺织物进行纤维含量定量分析,根据标准FZ/T01127—2014,采用二氯甲烷法、40%硫酸法和80%甲酸法3种方案。通过试验数据分析,采用40%硫酸和80%甲酸溶解锦纶与采用二氯甲烷溶解聚乳酸纤维的试验方法相比,在保证准确度的同时,兼具安全性高的优点。实际检测中,聚乳酸纤维与锦纶混纺织物的定量分析更推荐40%硫酸法和80%甲酸法。

聚乳酸混纺纱的开发实践与探讨

文章探讨了聚乳酸混纺纱的开发实践,通过将聚乳酸与精棉预混并混合,提高了纤维可纺性。研究认为,通过工艺优化和质量管理,可生产出风格独特、光泽亮丽、舒适环保的绿色产品。

棉/聚乳酸纤维混纺织物浆纱实践

为了保证棉/聚乳酸纤维混纺织物的浆纱质量,介绍聚乳酸纤维特性、棉/聚乳酸纤维混纺织物规格及技术条件,通过对比聚乳酸纤维与棉纤维的性能差异,总结棉/聚乳酸混纺织物浆纱工艺的技术难点;从浆料选择及浆料配方的确定、浆纱工艺控制方面,详述上浆工艺的优化、浆纱质量及织造效果。指出:合理的浆料配方、适当的渗透与被覆是提高浆纱可织性的关键,应根据纤维特性、纱线密度、品种结构、上浆工艺等选择浆料;根据“相似相溶”原理,选用粘附性、成膜性良好的变性淀粉和高分子聚合浆料为主的浆料配方,配合“两高一低”上浆工艺,合理控制上浆率、回潮率,采用后上蜡工艺等,可实现棉/聚乳酸混纺纱上浆后贴伏毛羽、增强耐磨性、提高浆纱可织性的目标,织机开口清晰度、布机效率和布面质量提高。

工艺参数和结晶预处理对聚乳酸/聚己内酯共混材料微发泡的影响

随着组织工程技术的快速发展,聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)由于其优异的性能在组织工程领域得到广泛应用。文中采用超临界二氧化碳(ScCO_(2))对PLA/PCL(80/20)共混材料进行微发泡实验,研究了工艺参数和结晶预处理对PLA/PCL共混材料微发泡泡孔形态的影响,分析了泡孔形态与材料结晶形态之间的关系。通过改变饱和压力、保压时间和发泡温度等发泡参数来控制泡孔的形态。结果表明,工艺参数对PLA/PCL(80/20)共混材料的泡孔形态有很大的影响,提高饱和压力、控制适当的发泡温度和保压时间,可以获得均匀致密的泡孔结构。为了增强晶体对气泡成核位点的影响,对PLA/PCL共混材料进行了熔融结晶预处理,结果表明,熔融结晶预处理有利于形成完善的球晶结构,诱导泡孔成核,提高PLA的发泡性能,且PCL的加入对PLA结晶形态有很大的促进作用,可起到异相成核的作用,有利于形成均匀致密的泡孔结构。

熔喷用麦饭石 聚乳酸共混材料的制备及其性能

为了探究熔喷用麦饭石聚乳酸共混材料的结构与可加工性,采用三乙氧基甲基硅烷(Methyltriethoxysilane,MTES)对麦饭石(Medical stone,MS)进行表面改性,并以改性麦饭石(MTES-MS)为填料,以聚乳酸(Polylactic acid,PLA)为基体,通过熔融共混工艺制备出不同质量比的MTES-MS PLA共混材料。通过对共混材料的截面形态、结晶结构、热稳定性和力学性能等进行表征和分析。结果表明:MTES-MS与PLA基体有良好的界面相容性;MTES-MS的加入对PLA的玻璃化转变温度和结晶结构的影响不大,但会使其结晶度和热稳定性有所上升;随着MTES-MS质量分数的增加,在同一温度下,共混材料的熔体流动速率(Melt flow rate,MFR)随之降低,流动性变差,但仍满足熔喷可纺性的要求;而MTES-MS PLA共混材料的纵向拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小,当MTES-MS的质量分数为7%时,共混材料的力学性能较优,相比于纯PLA,共混材料的纵向拉伸强度提升了76.17%,纵向断裂伸长率提升了70.79%。

聚乳酸物理化学改性研究最新进展

综述了近年来聚乳酸(PLA)材料物理、化学改性进展。物理改性包括共混改性、增塑改性以及复合改性等;化学改性包括共聚改性和交联改性。并对后续改性研究的发展方向进行了展望。

聚乳酸/丝素共混膜的药物释放性能研究

使用聚乳酸对丝素蛋白膜进行改性,制备聚乳酸/丝素共混膜,期望改善丝素蛋白膜作为药物载体的药物释放效果。首先研究聚乳酸含量对共混膜断裂强力和溶失率的影响,接着以染料罗丹明B作为小分子模型药物,将共混膜作为药物载体,对其药释性能进行研究,并使用药释动力学模型对实验数据进行拟合,最后探讨药物的用量以及膜厚度等因素对共混膜的药释性能影响。结果表明,聚乳酸的加入能够显著地提高丝素蛋白膜的断裂强力,降低其溶失率;聚乳酸/丝素共混膜对供试药物罗丹明B具有较好的缓释性能,释放过程属于菲克扩散模型;适当增加药物罗丹明B的用量可以有效提高共混膜的药物释放速率,而共混膜厚度的增加则可抑制药物的释放速率。

PLA/P34HB共混纤维的制备与性能

采用熔融纺丝法制备了聚乳酸(PLA)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P34HB)共混纤维,分析了P34HB含量对PLA/P34HB共混纤维热学性能、结晶性能和力学性能的影响,并研究了拉伸倍数对P34HB含量为30%(w)的共混纤维性能的影响。结果表明:当拉伸倍数为3倍时,随着P34HB含量的增加,PLA/P34HB共混纤维的结晶度逐渐降低,断裂强度和初始模量逐渐下降,而断裂伸长率逐渐增大;随着拉伸倍数的增大,P34HB含量为30%(w)的PLA/P34HB共混纤维的结晶度、断裂强度和初始模量逐渐提高,断裂伸长率逐渐降低,当拉伸8倍时,共混纤维的断裂强度达到425 MPa,断裂伸长率为15.5%,初始模量为7005 MPa。

静电纺PLA/PCL复合纳米纤维膜的制备及性能研究

为了减轻溢油事件给生态环境和人们生产生活带来的影响,以天然可降解聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)为材料,采用静电纺制备不同共混比的PLA/PCL复合纳米纤维膜用于疏水吸油。利用扫描电子显微镜观察纤维表面形貌,并测试不同共混比PLA/PCL纤维膜的直径、拉伸性能、水接触角、吸油倍率和保油率。研究结果表明,随着PCL添加量的增加,纤维直径减小,断裂强度减小,而纳米纤维膜的断裂伸长率则从原来的72.53%增加到了118.45%,具有良好的韧性;共混后的PLA/PCL纳米纤维膜的水接触角最高可达140.56°,相比纯PLA纳米纤维膜水接触角增加了2.66°,对机油、花生油和菜籽油的最大吸油倍率分别为47.10g/g、41.13g/g和37.93g/g,对机油的保油率最高可达76.16%,具有良好的疏水亲油性能。