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[化学纤维] 聚乳酸纤维(PLA纤维)的结构和生产方法概述

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发表于 2015-8-11 22:54:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
从玉米、木薯等一些植物中提取的淀粉经酸分解后得到葡萄糖,再经乳酸菌发酵生成乳酸,乳酸分子中的羧基和羟基的反应性较高,在适当条件下容易合成高纯度的聚乳酸。纤维素分解后也可以生产乳酸,乳酸分子中有一个活性碳原子,即有两个光学异构体,即左旋乳酸(L—乳酸)和右旋乳酸(D—乳酸)。其环状二聚体—丙交酯分别有L—丙交酯、D—丙交酯、D,L—丙交酯和内消旋丙交酯。$ Y* i4 D/ I; ]7 e0 Z
聚乳酸的合成方法包括直接聚合法和间接聚合法两种,直接聚合法的过程是:乳酸低聚物聚乳酸;间接聚合法的过程是:乳酸丙交酯聚乳酸。由于左旋聚乳酸具有结晶性,熔点较高(175℃左右),使纤维性能具有实用性,故目前生产的是聚左旋丙交酯纤维,左旋乳酸含量至少97%。# ^0 s3 C4 R( P& z$ Q/ u
聚乳酸纤维(polylacticfiber,缩写PLA纤维)具有与聚酯纤维相似的结晶性、透明性和耐热性。其纺丝方法有剂挥发法和熔融法两种。溶剂挥发法纺丝常用的溶剂为氯仿和甲苯的混合液。其纺丝工艺流程为:聚左旋乳酸—溶解—老化—过滤—计量—挤出—成形—拉伸—卷绕纤维成品。2 Q: ^5 Q" Y  ?- Y: h; m
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 楼主| 发表于 2015-8-11 22:56:39 | 显示全部楼层
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聚乳酸熔融法纺丝工艺与聚酯的熔融纺丝工艺相似,但熔融温度比聚酯纤维低,其纺丝工艺流程为:聚左旋乳酸—真空干燥—熔融挤压—过滤—计量—喷丝板挤出—冷却成形—卷绕—热拉伸—纤维成品。
7 e' j# R5 D. S  {从纺制的纤维力学性能上看,溶剂挥发法纺丝比熔融纺丝好,其原因有两方面。一是溶剂法纺丝液中,聚乳酸大分子的缠结比熔融纺丝的熔融体中的分子缠结要少得多。在纺丝过程中,若能将缠结少的网络结构有效地转移到初生纤维中,则初生纤维就会表现出很高的拉伸性能;二是与熔融纺丝相比,干法纺丝通常在较低温度下进行,热降解少,纺制的纤维具有较高的强度。干法纺丝需要回收溶剂的装置。虽然熔融纺丝的纤维强度较低,但由于其成本低,环境污染少,仍非常受关注。
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