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。

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。

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。

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。

可降解聚乳酸/天然植物纤维复合材料的研究进展

从复合材料的植物纤维原材料类型、加工复合方式、增塑改性及增容改性等方面论述各种因素对可降解聚乳酸/天然植物纤维复合材料综合性能的影响,分析了该类型复合材料的研究现状,且着重介绍了增容改性的几种不同方式,并就此类型复合材料的发展趋势与前景进行展望。

聚乳酸/聚酮共混纤维分散染料染色性能

为了改善聚乳酸(PLA)纤维的染色性能,采用分散蓝79对聚乳酸/聚酮(PLA/PK)共混纤维染色,探究了染色温度、时间、pH值等因素对染色性能的影响,分析了染色动力学与热力学行为。研究得出分散蓝79对PLA/PK共混纤维染色的优化工艺:染色温度为110℃,染色时间为40 min,pH值为5。结果表明:纤维染色K/S值随PLA/PK共混纤维中PK含量的增加而略有提升,共混纤维染色的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度保持在3级以上;与纯PLA纤维相比,分散蓝79染料在PLA/PK共混纤维(4%PK)上的平衡吸附量增大,半染时间缩短,扩散系数增大,具有比聚乳酸更好的染色性能;通过拟合计算发现分散蓝79染料对纯PLA纤维、PLA/PK共混纤维(4%PK)的吸附等温线为Nernst与Langmuir复合型曲线。

增强增韧聚乳酸纤维的制备及其性能

为增强增韧聚乳酸纤维,采用聚酰胺(PA)与聚乳酸(PLA)制备了PLA/PA共混纤维,并对其热学性能、结晶、热稳定性、PA的分散性以及PLA/PA共混纤维的力学性能进行了研究。研究结果表明:PA的加入对PLA的玻璃化转变温度及熔融温度没有显著影响,但改善了PLA的结晶行为,结晶度提高了551.6%;PLA热稳定性随着PA含量的增加而提高;PA在PLA中分散均匀;随着牵伸倍数的增加,PLA/PA共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善,当牵伸倍数从1.5增加到3.0时,取向度提高了30.88%,同时纤维的断裂强度提高了48.58%;当PA质量分数为1%和20%时,PA/PLA共混纤维的断裂强度分别提高了8.6%和25%,断裂伸长率分别提高了10.9%和55.9%。

聚乳酸棉混纺纱混纺比对成纱性能的影响

研究混纺比对聚乳酸棉混纺纱成纱性能的影响。分析了聚乳酸纤维含量分别为20%、35%、50%、65%、80%的聚乳酸/棉混纺纱的条干CV值、强伸性能、毛羽值与混纺比之间的关系。并采用Borda数法对混纺纱的成纱性能优劣进行判断。试验结果表明,混纺纱的条干CV值、断裂强力、断裂伸长率、毛羽值均与混纺比有较强的相关关系,在一定的条件下,聚乳酸/棉混纺比为50/50时,其成纱质量较好。

聚乳酸纤维/棉混纺纱的力学性能研究

测试了聚乳酸纤维的物理性能,并通过聚乳酸纤维/棉混纺实验,研究了聚乳酸纤维/棉混纺纱的力学性能与聚乳酸纤维含量的变化关系。

聚乳酸/聚丙烯共混纺粘纤维的制备及其性能

为探寻聚乳酸用量对聚乳酸(PLA)/聚丙烯(PP)共混纺粘纤维性能的影响,以PLA和PP为原料,采用实验室纺粘小样机制备了多种混比的PLA/PP共混纺粘纤维。采用扫描电子显微镜、电子单纤维强力仪、恒温烘箱、接触角测试仪、X射线衍射仪对所得各种纤维的形态特征、力学性能、吸湿性、接触角、结晶度进行测试和分析。结果表明:随着PLA含量的增加,共混纤维的强力下降,断裂伸长增加,但断裂功基本保持不变;随着PLA含量的增加,纤维的回潮率增加,接触角减小,结晶度下降;PLA质量分数为7%的共混纺粘纤维较纯PP纺粘纤维的结晶度下降21%,吸湿性则达到纯PLA纤维的水平。在PP纺粘非织造布中添加适量PLA,可在不降低其耐用性的同时,提高其吸湿性能。

聚乳酸/碳纳米管共混纤维的制备及其性能研究

将聚乳酸(PLA)切片与硝酸处理过的多壁碳纳米管(MWNTs)按质量比19∶1混合制成PLA/MWNTs母粒,再将PLA切片与母粒按不同比例共混熔融纺丝制得PLA/MWNTs共混纤维,研究了不同工艺条件下纤维的力学性能和抗静电性能。结果表明:添加MWNTs质量分数小于0.8%时,可纺性良好,质量分数达到1.0%时,可纺性变差;最佳工艺条件为纺丝温度194.5℃,纺丝速度875 m/min,拉伸温度80℃;PLA/MWNTs共混纤维的抗静电性随着MWNTs含量的增加而递增,当MWNTs质量分数为0.8%,PLA/MWNTs共混纤维的比电阻为6.55×108Ω·cm,摩擦静电压935 V,衰减静电压672 V。

阻燃黏胶、聚乳酸混纺阻燃纱及面料性能研究

纺制纯阻燃黏胶纱和混纺比分别为8:2、7:3、6:4、5:5的阻燃黏胶和聚乳酸纤维混纺纱,并将各混纺比纱线合股后,在电脑横机上编织5种纬平针织物,探讨混纺纱及阻燃织物相关性能。结果表明,混纺纱断裂强度和伸长率都随聚乳酸纤维含量的增加而增加,而阻燃黏胶、聚乳酸纤维混纺针织物极限氧指数随阻燃黏胶含量的减少而降低。综合考虑纱线和织物性能,阻燃黏胶、聚乳酸纤维混纺比为6:4时针织物性能较优。

PLA/PBAT共混纤维的制备及性能研究

以均苯四甲酸酐(PD)为扩链剂,将1600 g聚乳酸(PLA)、400 g聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、20 g驻极母粒和适量的PD采用熔融共混法制备PLA/PBAT共混物,并将其共混物进行熔融纺丝,制得PLA/PBAT共混纤维;考察了PD用量对共混物纺丝性能及共混纤维力学性能、熔融和降解行为的影响;以PD用量为8 g的PLA/PBAT共混纤维(PLA/PBAT-8PD共混纤维)为中试原料制备香烟滤嘴并进行驻极处理,研究了PLA/PBAT-8PD共混纤维滤嘴对不同蒸气和烟气的吸附性能。结果表明:PD对PLA/PBAT共混物起到反应增容作用,随着PD用量增大,共混物熔体流动指数逐渐下降,共混纤维力学性能呈先增大后降低的趋势;当PD用量为8 g和12 g时,PLA/PBAT共混物具有较好的纺丝性能,其共混纤维的拉伸强度分别为42.7 MPa和44.1 MPa;PD的加入会限制PLA和PBAT的结晶,使共混纤维的结晶度下降;共混纤维的降解速率处于PLA和PBAT之间,且随着PD用量的增大而先下降后升高;PLA/PBAT-8PD共混纤维丝束滤嘴对极性和非极性气体的吸附性均高于PLA,对烟气的过滤效率与纯二醋酸纤维素纤维滤嘴接近。

PLA/PHBV共混长丝织物的性能及染整工艺

介绍了PLA/PHBV纤维的性能,并根据其特性设计了共混长丝织物的前处理、染色、热定形等工序的工艺条件。试验结果显示,与PLA纤维相比,PLA/PHBV纤维由于耐热性能的下降,其染整加工温度较低,同时热收缩和阻燃性能也明显改善。采用高温退浆酶和双氧水对PLA/PHBV织物进行退浆,退浆效果好,织物损伤较小,且手感柔软、丰满及光洁度好。在温度90~100℃条件下,采用ACE型分散染料对PLA/PHBV共混长丝织物进行染色,织物色泽鲜艳,耐水洗色牢度达3~4级,耐摩擦色牢度达4~5级。由于PLA/PHBV纤维对温度特别敏感,其热定形温度为120~130℃、时间为30~60 s比较合适。

聚乳酸纤维(PLA)与棉混纺混纺比对纱线性能的影响

聚乳酸纤维是一种新型绿色环保纤维,可与棉、毛等天然纤维混纺。本文通过对不同混纺比例的聚乳酸纤维与棉混纺纱的拉伸性能及弹性回复率的测试,得出混纺比对该混纺纱的力学性能影响较大。

聚乳酸/丽赛/竹纤维混纺织物前处理工艺研究

采用高效退浆酶一步法对聚乳酸/丽赛/竹(4/4/2)混纺织物进行前处理,通过白度、断裂强力和失重率指标进行评价,分别对高效退浆酶、双氧水和精练剂的用量、pH值、保温温度和保温时间进行单因素实验研究,得出合适范围,通过L16(45)正交试验,进一步确定上述因素对前处理的影响,找出高效退浆酶一步法前处理最佳工艺.实验结果表明高效退浆酶一步法前处理工艺能满足聚乳酸/丽赛/竹混纺织物的后续生产要求并有利于清洁生产.

聚乳酸/棉混纺产品定量分析比较

根据聚乳酸/棉混纺产品中两种纤维不同的溶解性能,选取75%硫酸、二氯甲烷、5%氢氧化钠和88%甲酸作为溶解试剂对聚乳酸和棉纤维进行定量分析,并对这四种分析方法的准确度和精密度进行了比较。结果表明,这四种分析方法的准确度和精密度均能满足GB/T 2910—1997国家标准要求。相比之下,采用二氯甲烷法准确度最高,75%硫酸法和5%氢氧化钠法精密度较高。

聚乳酸棉混纺纱混纺比对纱线强伸性能的影响

为了分析聚乳酸纤维与棉混纺纱，混纺比对成纱强伸性能的影响，将聚乳酸和棉纤维以不同混纺比混纺成纱，并对其成纱分别进行了拉伸性能试验分析。结果表明：当聚乳酸纤维含量为50％左右时，成纱断裂强力最低，当聚乳酸纤维为50％～65％时，聚乳酸纤维对成纱断裂强力的影响滞后于其对成纱伸长率的影响。纺纱生产时聚乳酸纤维含量应避免50％～65％的比例。

聚乳酸/丽赛/竹纤维混纺织物一步法前处理

采用高效退浆酶对聚乳酸/丽赛/竹纤维(40/40/20)混纺织物进行一步法前处理,分别对高效退浆酶、双氧水和精练剂的用量,pH值,保温温度及保温时间进行单因素和正交试验,确定上述因素对前处理的影响。以白度、断裂强力和失重率为指标评价后,确定该一步法前处理工艺为:高效退浆酶5 g/L、精练剂7 g/L,硅酸钠3 g/L,渗透剂JFC 3 g/L,保温温度80℃,保温时间45 min,浴比1∶30,pH值6.5。