一種用於網布加工技術領域的PLA全生物降解面料的製作方法
2023-12-05 22:46:16 1
本發明涉及紡織生產技術領域，具體的說，是一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料。
背景技術：
pla纖維的化學結構上屬於脂肪族聚酯，是一種嶄新的紡織纖維。pla聚乳酸纖維是以玉米、小麥等澱粉原料經發酵，聚合，抽絲而製成。有長絲短絲複合絲單絲。其性能優越，穿著舒適有彈性，懸垂性吸溼性透氣性耐熱性以及抗紫外線功能都很好。pla纖維具有很好的生物降解性。pla纖維埋入土中2-3年後強度會消失；如果與其他廢棄物一起堆埋，幾個月內便會分解，降解產物為無害的乳酸及二氧化碳和水。pla纖維是新一代的環保型聚酯合成纖維。
聚乳酸纖維(pla)的生產原料乳酸是從玉米澱粉中製得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或穀物等經葡萄糖發酵製成,以降低製備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環化二聚物的化學聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的製品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，並且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
pla纖維具有同pet纖維(即聚酯纖維)相似的物理特性，不僅具有高結晶性，還具有同樣的透明性；並且由於它的高結晶性和高取向度，從而具有高耐熱性和高強度，且無需特殊的設備和操作工藝，應用常規的加工工藝便可進行紡絲。
由於pla纖維具有很好的耐熱性，所以它與普通的pet纖維一樣，可製成長絲、短絲、單絲和非織造布等製品。裝置不需要進行大的改動即可生產編織物、帶子、不織布等。另外，pla纖維雖吸水性差，但擁有良好的水擴散性，比如與棉混紡,能製成吸汗速幹型複合材料。作為無紡布的纖維材料，具有良好的手感、懸垂性及回彈性，優良的捲曲性及捲曲穩定性，可控制縮率。
中國專利申請號2016110185431涉及一種梳狀聚酯及改性聚乳酸纖維的製備方法，其特徵在於將甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸羥乙酯單體反應，得到側鏈含端羥基的大分子引發劑，進而引發環狀酯類單體(如乙交酯、丙交酯或已內酯等)開環聚合，得到梳狀聚酯；然後將所述梳狀聚酯與聚乳酸共混電紡絲，得到改性聚乳酸纖維。首先，梳狀聚酯主鏈為甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羥乙酯共聚結構，柔韌而有彈性，對聚乳酸基體起到增韌、增強作用，通過調節共聚結構中聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸羥乙酯鏈段的比例可獲得不同改性效果的聚乳酸纖維；其次，梳狀聚酯攜帶聚酯側鏈，解決了主鏈與聚乳酸相容性差的問題，因此這種改性聚乳酸纖維與普通聚乳酸纖維相比具有更好的力學性能。
中國專利申請號2016108742210涉及一種聚乳酸靜電紡絲溶液的製備方法。在溶劑中加入聚乳酸，攪拌獲得濃度為質量體積比5％～15％的混合溶液，再加入佔溶劑體積百分比0.1％～1％的添加劑，攪拌均勻，得到聚乳酸靜電紡絲溶液。所述添加劑為油溶性表面活性劑的一種或者混合物。所述溶劑為n,n-二甲基甲醯胺和甲醇以及三氯甲烷、二氯甲烷和四氫呋喃這些低沸點良溶劑中的一種或多種。採用混合溶劑和添加表面活性劑的方法，降低了紡絲溶液的表面張力，提高紡絲液的導電性，纖維串珠結構消失，微觀形貌得到改觀。使得纖維膜均勻緻密，且易從收集屏揭下。本申請所使用的添加劑成本較低，用量少，能夠大幅度提高聚乳酸纖維膜的實用性，促進聚乳酸超細纖維快速發展與推廣應用
中國專利申請號2016108715571涉及一種聚乳酸纖維高速紡絲方法，將聚乳酸高聚物粒子引入螺杆擠出機熔融擠出，經過濾後引入計量泵，計量後引入紡絲箱紡絲，絲束依次經環吹風冷卻裝置和上油裝置後由牽伸裝置牽伸，由送絲裝置送出並切斷後引入盛絲桶，得到聚乳酸纖維，特點：環吹風冷卻裝置包括冷卻筒，筒內設導流內套筒；表冷器，設在冷卻筒與導流內套筒間；上油裝置包括油盤，上方設上油輪；油盤供油管，出油口探入油盤腔內；油盤油劑自循環調節機構與油盤底板連接；送絲裝置包括柱體，中央設絲束吸入孔、絲束過渡腔和絲束中心導出孔，柱體的一側設升頭槽；氣腔封閉環，與柱體固定；升頭槽啟閉罩，於柱體上。滿足對熔體絲條的快速冷卻和高速紡絲的上油要求；確保紡絲質量。
中國專利申請號201380008800.1提供了一種多組分纖維，其包括由不同的外皮組分包圍的芯組分。所述芯組分主要由聚乳酸形成並且所述外皮組分主要由聚合物增韌添加劑形成。所述外皮/芯結構可以向所得纖維提供各種不同的益處。例如，所述聚合物增韌添加劑可幫助提高纖維吸收纖維拉伸過程中所施加應力產生的能量的能力，這增加了纖維的整體的韌性和強度。與此同時，外皮組分中增韌添加劑的存在可以增強與其他纖維(相同或不同)的結合程度，例如在非織造纖網材料中使用時。本發明的另一好處在於所述外皮/芯結構可形成自熱塑性組合物，所述熱塑性組合物中聚乳酸和聚合物增韌添加劑共混在一起。
中國專利申請號201510730734.x公開了一種新型吸溼性好易上染改性聚乳酸纖維，其通過如下方法製備得到：將多種原料加入高速混合機中，高速分散後得到改性聚乳酸混合物；將均勻混合的改性聚乳酸混合物通過雙螺杆擠出機熔融共混、擠出製得改性聚乳酸母粒，並真空乾燥；將改性聚乳酸功能母粒切片和真空乾燥普通聚乳酸切片投入到高速混合機中混合均勻，混合物在熔融紡絲機上經圓形噴絲孔紡絲得改性聚乳酸纖維，然後進行微生物改性並嚴格控制發酵參數，將製得的改性聚乳酸纖維噴水潤溼後，均勻噴灑複合菌液，恆溫38.5℃下發酵72-79小時。
中國專利申請號201410539553.4提供一種聚乳酸纖維的生產方法，該聚乳酸纖維的生產方法包括如下步驟：s1.提供提取原料，在生物催化劑的作用下，加入純乳酸菌和碳酸鈣進行發酵，獲得發酵液；s2.對發酵液處理後，向其中加入硫酸，充分攪拌後過濾，對濾液進行蒸發濃縮，並二次過濾，獲得乳酸；s3.對得到的純乳酸進行脫水環化，得到丙交酯，再將得到的丙交酯開環聚合得到聚乳酸纖維。本發明的聚乳酸纖維的生產方法工藝流程簡單，原料利用率和產率較高，無有毒物質的排放，便於生產方法的推廣與應用，取得了良好的經濟效益和環境效益。
中國專利申請號201610619302.6公開了一種阻燃聚乳酸纖維面料的製備方法：(1)按下列重量份數配備原料，然後加入高速混合機中分散均勻得到改性聚乳酸混合原料：pla聚乳酸65-89份；pbs0.2份；電氣石粉0.2份；蒙脫土0.8-1份；水蘇糖1份；殼聚糖0.2-04份；水滑石0.3-0.5份；雲母粉0.8份；碳化矽0.3份；(2)將上述均勻混合的改性聚乳酸混合原料通過雙螺杆擠出機熔融共混、擠出製得改性聚乳酸母粒，並真空乾燥，混合物在熔融紡絲機上經圓形噴絲孔紡絲得改性聚乳酸纖維；(3)將上述聚乳酸纖維紡織成阻燃面料。
中國專利申請號201410503299.2提供一種利用纖維素為原料製備纖維素接枝聚乳酸共聚物的方法，該方法包括以下步驟：(1)以纖維素為原料；(2)將纖維素、有機鹼與有機溶劑混合；3)往混合體系中充入一定壓力的co2，反應一定時間，得到具有纖維素基co2可逆聚離子化合物的溶液；(4)在纖維素溶液中加入丙交酯試劑，在惰性氣體氛圍下20℃-100℃反應5-48小時，得到反應混合液；(5)向反應混合液中加入c1-c3的低級脂肪醇，過濾含有低級脂肪醇的反應混合液；(6)將過濾得到的固體混合物提純後，得到纖維素接枝聚乳酸共聚物。其具有工藝簡單，溶劑成本低，操作方便，無汙染的優點。
中國專利申請號201510813198.x涉及阻燃抗菌聚乳酸纖維製備及該纖維紡成紗線和製作面料。包括：(1)將聚乳酸切片和阻燃劑及抗菌劑混合，在180～220℃條件下，熔融共混，冷卻造粒，得到阻燃及抗菌聚乳酸母粒；(2)將聚乳酸切片和協同劑混合，在190～220℃條件下，熔融共混，冷卻造粒，得到協同聚乳酸母粒；(3)將聚乳酸切片、阻燃抗菌聚乳酸母粒、協同聚乳酸母粒、分散劑，混合，進行紡絲，得初生纖維，然後將初生纖維再經過牽伸後加工，即得阻燃抗菌聚乳酸纖維。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：
一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料，其具有生物可降解特性，並且面料克重為50～500g/m2,頂破強度為1000～4000n，透氣性為100～2500mm/s。
一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料的加工方法，其具體步驟為：
一聚乳酸纖維的製備
以乳酸切片和改性封端異氰酸酯為原料，採用雙螺杆擠出機製備得到改性聚乳酸切片，然後以改性聚乳酸切片為原料，經熔融紡絲，採用大長徑比噴絲孔，再經集束，上漿液，長牽伸固化，製備得到一種聚乳酸纖維；
所述的聚乳酸分子量為300000～350000；
所述的聚乳酸切片與改性封端異氰酸酯的質量比為100:2～100:10；
所述的改性封端異氰酸酯的製備以苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯desmodurct和分子量為4000～6000的聚乳酸為原料，採用雙螺杆擠出機在190℃條件下進行熔融共混造粒，物料停留時間為30～45s，在冷空氣中切粒，製備得到改性封端異氰酸酯；
聚乳酸(pla)纖維是以玉米、小麥、甜菜等含澱粉的農產品為原料，經發酵生成乳酸後，再經縮聚和熔融紡絲製成,聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時，不會散發毒氣，不會造成汙染，是一種可持續發展的生態纖維。其織物面料手感、懸垂性好,抗紫外線,具有較低的可燃性和優良的加工性能,適用於各種時裝、休閒裝、體育用品和衛生用品等，具有廣闊的應用前景。聚乳酸纖維(pla)的生產原料乳酸是從玉米澱粉中製得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或穀物等經葡萄糖發酵製成,以降低製備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環化二聚物的化學聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的製品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，並且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
分子量為4000～6000的聚乳酸具有柔性的基團，並且聚乳酸中的端羥基或者端羧基能夠與異氰酸酯結構反應，形成一定的柔性結構，可以有效的降低異氰酸酯的粘度和熔點，通過在高溫熔融過程中，低粘度的改性封端異氰酸酯在高度剪切拉伸時在由於粘度的不同，而遷移在纖維表面，提供了聚乳酸纖維表面的粘合特性，避免了由於聚乳酸纖維結構表面反應活性低，出現粘結性差，尤其是與其他的材料結合力弱粘合不牢等問題；並且由於上漿液中酸性結構難以與聚乳酸直接反應，並且表面能低，反應活性差，而聚乳酸本身的乳酸結構耐水解性差，與水汽接觸易降解，並且聚乳酸在改性過程中，尤其是疏水耐水解性改性，只能通過基體進行改性，難以與其他材料進行複合；因此本申請通過相分離的熔融共混紡絲工藝，通過在熔融紡絲過程中，以聚乳酸為主要基材，利用高剪切大長徑比的噴絲孔，利用具有低熔點低粘度的改性封端異氰酸酯為改性劑和粘合劑，通過改性封端異氰酸酯經高剪切的大長徑比出現相分離的情況，並且低粘度的改性封端異氰酸酯主要分布在纖維表面，利用高溫紡絲過程中異氰酸根產生少，在冷卻和上漿液過程中，改性封端異氰酸酯產生的異氰酸根交聯反應，即固化交聯改性封端異氰酸酯使其具有一定的強度，同時利用上漿劑與改性封端異氰酸酯中的異氰酸根反應，而固定在纖維上，起到提高纖維的粗糙度，使其具有優異的雙疏效果，從而改善纖維表面的疏水性能，起到提高纖維的耐水解性能，避免了目前常規的無機添加出現的纖維強度低，而本申請其通過改性後，纖維力學性能不僅沒有降低，而且力學強度由於改性異氰酸酯的交聯作用，聚乳酸纖維的力學性能提高25％以上；並且纖維的表面表面能降低到19.5～21.3mj/cm2。在保持聚乳酸纖維強度的同時，提高了疏水性和耐水解性能，並同時還保留纖維的染色和柔性。
所述的desmodurct是苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯，固體樹脂軟化點為150℃，且其開環溫度為185℃，異氰酸酯含量為6.0～9.0％；
單一的desmodurct其熔點高，粘度大，尤其是其軟化點位150℃，與聚乳酸的熔點結晶，因此為了提高改性封端異氰酸酯的熔融流動性，需要對其進行改性，而分子量為4000～6000的聚乳酸為柔性鏈段，並且鏈段含有端羥基和端羧基，能夠通過端羥基和端羧基與異氰酸酯進行反應，在分子鏈段中引入柔性鏈段，降低改性封端異氰酸酯的熔點，並且改善其流動性，其熔點為125～135℃，熔融指數為10～15；利用改性封端異氰酸酯低熔點和高流動性的特性實現相分離紡絲，並且用於異氰酸酯改性的低分子量聚乳酸與聚乳酸具有相似結構，從而具有一定的相容性，避免單一的desmodurct熔點過高，流動性差而無法通過相分離分布在纖維表面，並且本身也難以與聚乳酸進行相容，從而導致界面太大而影響紡絲；
分子量為4000～6000的聚乳酸在改性封端異氰酸酯的質量分數為5～15％；
desmodurct為苯酚封端的異氰酸酯，其在高溫(185℃)下可以分解出異氰酸根，從而產生活性官能團。
所述的熔融紡絲過程中螺杆擠出溫度為180～190℃，大長徑比噴絲孔的長徑比為12～20；
目前紡絲過程中，常規的長徑比為5～6，而申請採用12～20的大長徑比噴絲孔，利用高長徑比實現高速的剪切作用，使改性封端異氰酸酯快速的往纖維表面擴散，且長徑比越大，其高流動性的改性封端異氰酸酯分數越多，並且在高溫高壓剪切過程中，還可以實現改性封端異氰酸酯中的解封段過程，使其表面生成一定量的異氰酸跟，而利於與全氟辛酸的水溶液進行反應，利用含氟材料與異氰酸酯反應，從而使含氟材料嫁接在聚乳酸纖維表面，從而提高纖維的疏水性能。
所述的上漿液工藝過程中，採用熱輥上漿工藝，上將液溫度為65～80℃；上漿液中以全氟辛酸為漿液，全氟辛酸在上漿液中的質量分數為0.1～0.5％。
全氟辛酸是一種含氟酸性材料，其具有優異的疏水疏油效果，但全氟辛酸本身熔點為45～50℃，而在180～190℃會發生沸騰，一次在紡絲過程中，難以作為添加劑而添加在材料中，因此為了提高在聚乳酸纖維上應用，只能進行上漿處理，而聚乳酸本身沒有與全氟辛酸反應的位點，未固定在纖維上的處理液，不可避免的降低其疏水使用壽命，以及疏水效果，因為本申請採用具有相分離紡絲工藝，利用相分離紡絲過程中，異氰酸酯結構的特徵，並結合含氟材料端羧基與異氰酸根的反應，既保證了纖維強度，同時還保證了聚乳酸纖維的疏水和耐水解性，同時還保留了聚乳酸的生物可解性。
所述的長牽伸固化工藝為一步拉伸，二步固化過程，其中一步拉伸過程中拉伸溫度為145～150℃，拉伸倍數為3.0～4.5倍；二步固化溫度時溫度為160℃，停留時間為0.1～0.2s。
由於改性封端異氰酸酯的解封端溫度為185℃，而聚乳酸的紡絲溫度為180～190℃，因此在紡絲過程中，改性封端異氰酸酯只是作為添加劑僅僅是少量的解封端，避免了高溫長時間改性封端異氰酸酯解封端產生的異氰酸根交聯，而在固化過程中通過採用高溫過程中的熱量產生的異氰酸根與全氟辛酸吸附交聯，從而使含氟材料固定在纖維表面，提高纖維的疏水效果；
二、pla全生物降解面料的製備
以步驟一製備的聚乳酸纖維為原料，採用雙針床三維經編機，通過整經，精編工藝，製備得到pla全生物降解面料。
與現有技術相比，本發明的積極效果是：
本申請一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料，其主要利用聚乳酸來源全生物質材料，利用其聚乳酸的生物可降解特性作為面料原材料；同時利用改性封端異氰酸酯特殊的結構，在紡絲過程中不產生異氰酸根，而在固化高溫條件下的解封端作用，產生異氰酸與全氟辛酸反應而固定，在紡絲過程中利用改性封端異氰酸酯結構的在高流動性在大長徑比的紡絲噴絲孔中進行高剪切作用，使改性封端異氰酸酯能夠實現高速的相分離紡絲，避免了含氟材料難以與聚乳酸複合，而常規聚乳酸添加對纖維強度影響大燈問題；並且由於採用的相分離紡絲過程，改性封端異氰酸酯通過柔性鏈段改性後，能夠與全氟辛酸具有良好的相容性，並且通過高剪切後，分布在纖維表面，而本身的封端異氰酸未解封端或者解封端少，而解封端的異氰酸也可以與全氟辛酸進行交聯反應，從而提高聚乳酸的疏水性和耐水解特性。
具體實施方式
以下提供本發明一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料的具體實施方式。
實施例1
一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料，其具有生物可降解特性，並且面料克重為50～500g/m2,頂破強度為1000～4000n，透氣性為100～2500mm/s。
一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料的加工方法，其具體步驟為：
一聚乳酸纖維的製備
以乳酸切片和改性封端異氰酸酯為原料，採用雙螺杆擠出機製備得到改性聚乳酸切片，然後以改性聚乳酸切片為原料，經熔融紡絲，採用大長徑比噴絲孔，再經集束，上漿液，長牽伸固化，製備得到一種聚乳酸纖維；
所述的聚乳酸分子量為300000～350000；
所述的聚乳酸切片與改性封端異氰酸酯的質量比為100:2；
所述的改性封端異氰酸酯的製備以苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯desmodurct和分子量為4000～6000的聚乳酸為原料，採用雙螺杆擠出機在190℃條件下進行熔融共混造粒，物料停留時間為30～45s，在冷空氣中切粒，製備得到改性封端異氰酸酯；
聚乳酸(pla)纖維是以玉米、小麥、甜菜等含澱粉的農產品為原料，經發酵生成乳酸後，再經縮聚和熔融紡絲製成,聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時，不會散發毒氣，不會造成汙染，是一種可持續發展的生態纖維。其織物面料手感、懸垂性好,抗紫外線,具有較低的可燃性和優良的加工性能,適用於各種時裝、休閒裝、體育用品和衛生用品等，具有廣闊的應用前景。聚乳酸纖維(pla)的生產原料乳酸是從玉米澱粉中製得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或穀物等經葡萄糖發酵製成,以降低製備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環化二聚物的化學聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的製品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，並且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
分子量為4000～6000的聚乳酸具有柔性的基團，並且聚乳酸中的端羥基或者端羧基能夠與異氰酸酯結構反應，形成一定的柔性結構，可以有效的降低異氰酸酯的粘度和熔點，通過在高溫熔融過程中，低粘度的改性封端異氰酸酯在高度剪切拉伸時在由於粘度的不同，而遷移在纖維表面，提供了聚乳酸纖維表面的粘合特性，避免了由於聚乳酸纖維結構表面反應活性低，出現粘結性差，尤其是與其他的材料結合力弱粘合不牢等問題；並且由於上漿液中酸性結構難以與聚乳酸直接反應，並且表面能低，反應活性差，而聚乳酸本身的乳酸結構耐水解性差，與水汽接觸易降解，並且聚乳酸在改性過程中，尤其是疏水耐水解性改性，只能通過基體進行改性，難以與其他材料進行複合；因此本申請通過相分離的熔融共混紡絲工藝，通過在熔融紡絲過程中，以聚乳酸為主要基材，利用高剪切大長徑比的噴絲孔，利用具有低熔點低粘度的改性封端異氰酸酯為改性劑和粘合劑，通過改性封端異氰酸酯經高剪切的大長徑比出現相分離的情況，並且低粘度的改性封端異氰酸酯主要分布在纖維表面，利用高溫紡絲過程中異氰酸根產生少，在冷卻和上漿液過程中，改性封端異氰酸酯產生的異氰酸根交聯反應，即固化交聯改性封端異氰酸酯使其具有一定的強度，同時利用上漿劑與改性封端異氰酸酯中的異氰酸根反應，而固定在纖維上，起到提高纖維的粗糙度，使其具有優異的雙疏效果，從而改善纖維表面的疏水性能，起到提高纖維的耐水解性能，避免了目前常規的無機添加出現的纖維強度低，而本申請其通過改性後，纖維力學性能不僅沒有降低，而且力學強度由於改性異氰酸酯的交聯作用，聚乳酸纖維的力學性能提高25％以上；並且纖維的表面表面能降低到19.5～21.3mj/cm2。在保持聚乳酸纖維強度的同時，提高了疏水性和耐水解性能，並同時還保留纖維的染色和柔性。
所述的desmodurct是苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯，固體樹脂軟化點為150℃，且其開環溫度為185℃，異氰酸酯含量為6.0～9.0％。
單一的desmodurct其熔點高，粘度大，尤其是其軟化點位150℃，與聚乳酸的熔點結晶，因此為了提高改性封端異氰酸酯的熔融流動性，需要對其進行改性，而分子量為4000～6000的聚乳酸為柔性鏈段，並且鏈段含有端羥基和端羧基，能夠通過端羥基和端羧基與異氰酸酯進行反應，在分子鏈段中引入柔性鏈段，降低改性封端異氰酸酯的熔點，並且改善其流動性，其熔點為125～135℃，熔融指數為10～15；利用改性封端異氰酸酯低熔點和高流動性的特性實現相分離紡絲，並且用於異氰酸酯改性的低分子量聚乳酸與聚乳酸具有相似結構，從而具有一定的相容性，避免單一的desmodurct熔點過高，流動性差而無法通過相分離分布在纖維表面，並且本身也難以與聚乳酸進行相容，從而導致界面太大而影響紡絲。
分子量為4000～6000的聚乳酸在改性封端異氰酸酯的質量分數為5％；
desmodurct為苯酚封端的異氰酸酯，其在高溫(185℃)下可以分解出異氰酸根，從而產生活性官能團。
所述的熔融紡絲過程中螺杆擠出溫度為180～190℃，大長徑比噴絲孔的長徑比為12；
目前紡絲過程中，常規的長徑比為5～6，而申請採用12～20的大長徑比噴絲孔，利用高長徑比實現高速的剪切作用，使改性封端異氰酸酯快速的往纖維表面擴散，且長徑比越大，其高流動性的改性封端異氰酸酯分數越多，並且在高溫高壓剪切過程中，還可以實現改性封端異氰酸酯中的解封段過程，使其表面生成一定量的異氰酸跟，而利於與全氟辛酸的水溶液進行反應，利用含氟材料與異氰酸酯反應，從而使含氟材料嫁接在聚乳酸纖維表面，從而提高纖維的疏水性能。
所述的上漿液工藝過程中，採用熱輥上漿工藝，上將液溫度為65～80℃；上漿液中以全氟辛酸為漿液，全氟辛酸在上漿液中的質量分數為0.1％。
全氟辛酸是一種含氟酸性材料，其具有優異的疏水疏油效果，但全氟辛酸本身熔點為45～50℃，而在180～190℃會發生沸騰，一次在紡絲過程中，難以作為添加劑而添加在材料中，因此為了提高在聚乳酸纖維上應用，只能進行上漿處理，而聚乳酸本身沒有與全氟辛酸反應的位點，未固定在纖維上的處理液，不可避免的降低其疏水使用壽命，以及疏水效果，因為本申請採用具有相分離紡絲工藝，利用相分離紡絲過程中，異氰酸酯結構的特徵，並結合含氟材料端羧基與異氰酸根的反應，既保證了纖維強度，同時還保證了聚乳酸纖維的疏水和耐水解性，同時還保留了聚乳酸的生物可解性。
所述的長牽伸固化工藝為一步拉伸，二步固化過程，其中一步拉伸過程中拉伸溫度為145～150℃，拉伸倍數為3.0～4.5倍；二步固化溫度時溫度為160℃，停留時間為0.1～0.2s。
由於改性封端異氰酸酯的解封端溫度為185℃，而聚乳酸的紡絲溫度為180～190℃，因此在紡絲過程中，改性封端異氰酸酯只是作為添加劑僅僅是少量的解封端，避免了高溫長時間改性封端異氰酸酯解封端產生的異氰酸根交聯，而在固化過程中通過採用高溫過程中的熱量產生的異氰酸根與全氟辛酸吸附交聯，從而使含氟材料固定在纖維表面，提高纖維的疏水效果；
二、pla全生物降解面料的製備
以步驟一製備的聚乳酸纖維為原料，採用雙針床三維經編機，通過整經，精編工藝，製備得到pla全生物降解面料。
所製備的pla全生物降解面料的在溼度為65rh％的空氣中，25℃條件下完全降解時間，由純pla面料的300天延長到450天，並且在ph為10.0的鹼液中完全降解時間，由純pla面料的36天延長到78天。
並且pla全生物降解面料與水的靜態接觸角為155°，面料的滯后角為10°；
由於通過改善了面料的疏水性能，因此降低了水汽與pla基體的接觸和親和性，從而提高面料的可降解性，提高面料的降解時間，尤其是在鹼液中的降解時間大幅度的增加。
實施例2
實施例1
一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料，其具有生物可降解特性，並且面料克重為50～500g/m2,頂破強度為1000～4000n，透氣性為100～2500mm/s。
一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料的加工方法，其具體步驟為：
一聚乳酸纖維的製備
以乳酸切片和改性封端異氰酸酯為原料，採用雙螺杆擠出機製備得到改性聚乳酸切片，然後以改性聚乳酸切片為原料，經熔融紡絲，採用大長徑比噴絲孔，再經集束，上漿液，長牽伸固化，製備得到一種聚乳酸纖維；
所述的聚乳酸分子量為300000～350000；
所述的聚乳酸切片與改性封端異氰酸酯的質量比為100:6；
所述的改性封端異氰酸酯的製備以苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯desmodurct和分子量為4000～6000的聚乳酸為原料，採用雙螺杆擠出機在190℃條件下進行熔融共混造粒，物料停留時間為30～45s，在冷空氣中切粒，製備得到改性封端異氰酸酯；
聚乳酸(pla)纖維是以玉米、小麥、甜菜等含澱粉的農產品為原料，經發酵生成乳酸後，再經縮聚和熔融紡絲製成,聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時，不會散發毒氣，不會造成汙染，是一種可持續發展的生態纖維。其織物面料手感、懸垂性好,抗紫外線,具有較低的可燃性和優良的加工性能,適用於各種時裝、休閒裝、體育用品和衛生用品等，具有廣闊的應用前景。聚乳酸纖維(pla)的生產原料乳酸是從玉米澱粉中製得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或穀物等經葡萄糖發酵製成,以降低製備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環化二聚物的化學聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的製品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，並且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
分子量為4000～6000的聚乳酸具有柔性的基團，並且聚乳酸中的端羥基或者端羧基能夠與異氰酸酯結構反應，形成一定的柔性結構，可以有效的降低異氰酸酯的粘度和熔點，通過在高溫熔融過程中，低粘度的改性封端異氰酸酯在高度剪切拉伸時在由於粘度的不同，而遷移在纖維表面，提供了聚乳酸纖維表面的粘合特性，避免了由於聚乳酸纖維結構表面反應活性低，出現粘結性差，尤其是與其他的材料結合力弱粘合不牢等問題；並且由於上漿液中酸性結構難以與聚乳酸直接反應，並且表面能低，反應活性差，而聚乳酸本身的乳酸結構耐水解性差，與水汽接觸易降解，並且聚乳酸在改性過程中，尤其是疏水耐水解性改性，只能通過基體進行改性，難以與其他材料進行複合；因此本申請通過相分離的熔融共混紡絲工藝，通過在熔融紡絲過程中，以聚乳酸為主要基材，利用高剪切大長徑比的噴絲孔，利用具有低熔點低粘度的改性封端異氰酸酯為改性劑和粘合劑，通過改性封端異氰酸酯經高剪切的大長徑比出現相分離的情況，並且低粘度的改性封端異氰酸酯主要分布在纖維表面，利用高溫紡絲過程中異氰酸根產生少，在冷卻和上漿液過程中，改性封端異氰酸酯產生的異氰酸根交聯反應，即固化交聯改性封端異氰酸酯使其具有一定的強度，同時利用上漿劑與改性封端異氰酸酯中的異氰酸根反應，而固定在纖維上，起到提高纖維的粗糙度，使其具有優異的雙疏效果，從而改善纖維表面的疏水性能，起到提高纖維的耐水解性能，避免了目前常規的無機添加出現的纖維強度低，而本申請其通過改性後，纖維力學性能不僅沒有降低，而且力學強度由於改性異氰酸酯的交聯作用，聚乳酸纖維的力學性能提高25％以上；並且纖維的表面表面能降低到19.5～21.3mj/cm2。在保持聚乳酸纖維強度的同時，提高了疏水性和耐水解性能，並同時還保留纖維的染色和柔性。
所述的desmodurct是苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯，固體樹脂軟化點為150℃，且其開環溫度為185℃，異氰酸酯含量為6.0～9.0％；
單一的desmodurct其熔點高，粘度大，尤其是其軟化點位150℃，與聚乳酸的熔點結晶，因此為了提高改性封端異氰酸酯的熔融流動性，需要對其進行改性，而分子量為4000～6000的聚乳酸為柔性鏈段，並且鏈段含有端羥基和端羧基，能夠通過端羥基和端羧基與異氰酸酯進行反應，在分子鏈段中引入柔性鏈段，降低改性封端異氰酸酯的熔點，並且改善其流動性，其熔點為125～135℃，熔融指數為10～15；利用改性封端異氰酸酯低熔點和高流動性的特性實現相分離紡絲，並且用於異氰酸酯改性的低分子量聚乳酸與聚乳酸具有相似結構，從而具有一定的相容性，避免單一的desmodurct熔點過高，流動性差而無法通過相分離分布在纖維表面，並且本身也難以與聚乳酸進行相容，從而導致界面太大而影響紡絲；
分子量為4000～6000的聚乳酸在改性封端異氰酸酯的質量分數為10％；
desmodurct為苯酚封端的異氰酸酯，其在高溫(185℃)下可以分解出異氰酸根，從而產生活性官能團。
所述的熔融紡絲過程中螺杆擠出溫度為180～190℃，大長徑比噴絲孔的長徑比為15；
目前紡絲過程中，常規的長徑比為5～6，而申請採用12～20的大長徑比噴絲孔，利用高長徑比實現高速的剪切作用，使改性封端異氰酸酯快速的往纖維表面擴散，且長徑比越大，其高流動性的改性封端異氰酸酯分數越多，並且在高溫高壓剪切過程中，還可以實現改性封端異氰酸酯中的解封段過程，使其表面生成一定量的異氰酸跟，而利於與全氟辛酸的水溶液進行反應，利用含氟材料與異氰酸酯反應，從而使含氟材料嫁接在聚乳酸纖維表面，從而提高纖維的疏水性能。
所述的上漿液工藝過程中，採用熱輥上漿工藝，上將液溫度為65～80℃；上漿液中以全氟辛酸為漿液，全氟辛酸在上漿液中的質量分數為0.3％。
全氟辛酸是一種含氟酸性材料，其具有優異的疏水疏油效果，但全氟辛酸本身熔點為45～50℃，而在180～190℃會發生沸騰，一次在紡絲過程中，難以作為添加劑而添加在材料中，因此為了提高在聚乳酸纖維上應用，只能進行上漿處理，而聚乳酸本身沒有與全氟辛酸反應的位點，未固定在纖維上的處理液，不可避免的降低其疏水使用壽命，以及疏水效果，因為本申請採用具有相分離紡絲工藝，利用相分離紡絲過程中，異氰酸酯結構的特徵，並結合含氟材料端羧基與異氰酸根的反應，既保證了纖維強度，同時還保證了聚乳酸纖維的疏水和耐水解性，同時還保留了聚乳酸的生物可解性。
所述的長牽伸固化工藝為一步拉伸，二步固化過程，其中一步拉伸過程中拉伸溫度為145～150℃，拉伸倍數為3.0～4.5倍；二步固化溫度時溫度為160℃，停留時間為0.1～0.2s。
由於改性封端異氰酸酯的解封端溫度為185℃，而聚乳酸的紡絲溫度為180～190℃，因此在紡絲過程中，改性封端異氰酸酯只是作為添加劑僅僅是少量的解封端，避免了高溫長時間改性封端異氰酸酯解封端產生的異氰酸根交聯，而在固化過程中通過採用高溫過程中的熱量產生的異氰酸根與全氟辛酸吸附交聯，從而使含氟材料固定在纖維表面，提高纖維的疏水效果；
二、pla全生物降解面料的製備
以步驟一製備的聚乳酸纖維為原料，採用雙針床三維經編機，通過整經，精編工藝，製備得到pla全生物降解面料。
所製備的pla全生物降解面料的在溼度為65rh％的空氣中，25℃條件下完全降解時間，由純pla面料的300天延長到580天，並且在ph為10.0的鹼液中完全降解時間，由純pla面料的36天延長到115天。
並且pla全生物降解面料與水的靜態接觸角為168°，面料的滯后角為5°；
由於通過改善了面料的疏水性能，因此降低了水汽與pla基體的接觸和親和性，從而提高面料的可降解性，提高面料的降解時間，尤其是在鹼液中的降解時間大幅度的增加。
實施例3
實施例1
一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料，其具有生物可降解特性，並且面料克重為50～500g/m2,頂破強度為1000～4000n，透氣性為100～2500mm/s。
一種用於網布加工技術領域的pla全生物降解面料的加工方法，其具體步驟為：
一聚乳酸纖維的製備
以乳酸切片和改性封端異氰酸酯為原料，採用雙螺杆擠出機製備得到改性聚乳酸切片，然後以改性聚乳酸切片為原料，經熔融紡絲，採用大長徑比噴絲孔，再經集束，上漿液，長牽伸固化，製備得到一種聚乳酸纖維；
所述的聚乳酸分子量為300000～350000；
所述的聚乳酸切片與改性封端異氰酸酯的質量比為100:10；
所述的改性封端異氰酸酯的製備以苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯desmodurct和分子量為4000～6000的聚乳酸為原料，採用雙螺杆擠出機在190℃條件下進行熔融共混造粒，物料停留時間為30～45s，在冷空氣中切粒，製備得到改性封端異氰酸酯；
聚乳酸(pla)纖維是以玉米、小麥、甜菜等含澱粉的農產品為原料，經發酵生成乳酸後，再經縮聚和熔融紡絲製成,聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時，不會散發毒氣，不會造成汙染，是一種可持續發展的生態纖維。其織物面料手感、懸垂性好,抗紫外線,具有較低的可燃性和優良的加工性能,適用於各種時裝、休閒裝、體育用品和衛生用品等，具有廣闊的應用前景。聚乳酸纖維(pla)的生產原料乳酸是從玉米澱粉中製得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或穀物等經葡萄糖發酵製成,以降低製備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環化二聚物的化學聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的製品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，並且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
分子量為4000～6000的聚乳酸具有柔性的基團，並且聚乳酸中的端羥基或者端羧基能夠與異氰酸酯結構反應，形成一定的柔性結構，可以有效的降低異氰酸酯的粘度和熔點，通過在高溫熔融過程中，低粘度的改性封端異氰酸酯在高度剪切拉伸時在由於粘度的不同，而遷移在纖維表面，提供了聚乳酸纖維表面的粘合特性，避免了由於聚乳酸纖維結構表面反應活性低，出現粘結性差，尤其是與其他的材料結合力弱粘合不牢等問題；並且由於上漿液中酸性結構難以與聚乳酸直接反應，並且表面能低，反應活性差，而聚乳酸本身的乳酸結構耐水解性差，與水汽接觸易降解，並且聚乳酸在改性過程中，尤其是疏水耐水解性改性，只能通過基體進行改性，難以與其他材料進行複合；因此本申請通過相分離的熔融共混紡絲工藝，通過在熔融紡絲過程中，以聚乳酸為主要基材，利用高剪切大長徑比的噴絲孔，利用具有低熔點低粘度的改性封端異氰酸酯為改性劑和粘合劑，通過改性封端異氰酸酯經高剪切的大長徑比出現相分離的情況，並且低粘度的改性封端異氰酸酯主要分布在纖維表面，利用高溫紡絲過程中異氰酸根產生少，在冷卻和上漿液過程中，改性封端異氰酸酯產生的異氰酸根交聯反應，即固化交聯改性封端異氰酸酯使其具有一定的強度，同時利用上漿劑與改性封端異氰酸酯中的異氰酸根反應，而固定在纖維上，起到提高纖維的粗糙度，使其具有優異的雙疏效果，從而改善纖維表面的疏水性能，起到提高纖維的耐水解性能，避免了目前常規的無機添加出現的纖維強度低，而本申請其通過改性後，纖維力學性能不僅沒有降低，而且力學強度由於改性異氰酸酯的交聯作用，聚乳酸纖維的力學性能提高25％以上；並且纖維的表面表面能降低到19.5～21.3mj/cm2。在保持聚乳酸纖維強度的同時，提高了疏水性和耐水解性能，並同時還保留纖維的染色和柔性。
所述的desmodurct是苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯，固體樹脂軟化點為150℃，且其開環溫度為185℃，異氰酸酯含量為6.0～9.0％；
單一的desmodurct其熔點高，粘度大，尤其是其軟化點位150℃，與聚乳酸的熔點結晶，因此為了提高改性封端異氰酸酯的熔融流動性，需要對其進行改性，而分子量為4000～6000的聚乳酸為柔性鏈段，並且鏈段含有端羥基和端羧基，能夠通過端羥基和端羧基與異氰酸酯進行反應，在分子鏈段中引入柔性鏈段，降低改性封端異氰酸酯的熔點，並且改善其流動性，其熔點為125～135℃，熔融指數為10～15；利用改性封端異氰酸酯低熔點和高流動性的特性實現相分離紡絲，並且用於異氰酸酯改性的低分子量聚乳酸與聚乳酸具有相似結構，從而具有一定的相容性，避免單一的desmodurct熔點過高，流動性差而無法通過相分離分布在纖維表面，並且本身也難以與聚乳酸進行相容，從而導致界面太大而影響紡絲；
分子量為4000～6000的聚乳酸在改性封端異氰酸酯的質量分數為15％；
desmodurct為苯酚封端的異氰酸酯，其在高溫(185℃)下可以分解出異氰酸根，從而產生活性官能團。
所述的熔融紡絲過程中螺杆擠出溫度為180～190℃，大長徑比噴絲孔的長徑比為20；
目前紡絲過程中，常規的長徑比為5～6，而申請採用12～20的大長徑比噴絲孔，利用高長徑比實現高速的剪切作用，使改性封端異氰酸酯快速的往纖維表面擴散，且長徑比越大，其高流動性的改性封端異氰酸酯分數越多，並且在高溫高壓剪切過程中，還可以實現改性封端異氰酸酯中的解封段過程，使其表面生成一定量的異氰酸跟，而利於與全氟辛酸的水溶液進行反應，利用含氟材料與異氰酸酯反應，從而使含氟材料嫁接在聚乳酸纖維表面，從而提高纖維的疏水性能。
所述的上漿液工藝過程中，採用熱輥上漿工藝，上將液溫度為65～80℃；上漿液中以全氟辛酸為漿液，全氟辛酸在上漿液中的質量分數為0.5％。
全氟辛酸是一種含氟酸性材料，其具有優異的疏水疏油效果，但全氟辛酸本身熔點為45～50℃，而在180～190℃會發生沸騰，一次在紡絲過程中，難以作為添加劑而添加在材料中，因此為了提高在聚乳酸纖維上應用，只能進行上漿處理，而聚乳酸本身沒有與全氟辛酸反應的位點，未固定在纖維上的處理液，不可避免的降低其疏水使用壽命，以及疏水效果，因為本申請採用具有相分離紡絲工藝，利用相分離紡絲過程中，異氰酸酯結構的特徵，並結合含氟材料端羧基與異氰酸根的反應，既保證了纖維強度，同時還保證了聚乳酸纖維的疏水和耐水解性，同時還保留了聚乳酸的生物可解性。
所述的長牽伸固化工藝為一步拉伸，二步固化過程，其中一步拉伸過程中拉伸溫度為145～150℃，拉伸倍數為3.0～4.5倍；二步固化溫度時溫度為160℃，停留時間為0.1～0.2s。
由於改性封端異氰酸酯的解封端溫度為185℃，而聚乳酸的紡絲溫度為180～190℃，因此在紡絲過程中，改性封端異氰酸酯只是作為添加劑僅僅是少量的解封端，避免了高溫長時間改性封端異氰酸酯解封端產生的異氰酸根交聯，而在固化過程中通過採用高溫過程中的熱量產生的異氰酸根與全氟辛酸吸附交聯，從而使含氟材料固定在纖維表面，提高纖維的疏水效果；
二、pla全生物降解面料的製備
以步驟一製備的聚乳酸纖維為原料，採用雙針床三維經編機，通過整經，精編工藝，製備得到pla全生物降解面料。
所製備的pla全生物降解面料的在溼度為65rh％的空氣中，25℃條件下完全降解時間，由純pla面料的300天延長到510天，並且在ph為10.0的鹼液中完全降解時間，由純pla面料的36天延長到95天。
並且pla全生物降解面料與水的靜態接觸角為160°，面料的滯后角為7°。
由於通過改善了面料的疏水性能，因此降低了水汽與pla基體的接觸和親和性，從而提高面料的可降解性，提高面料的降解時間，尤其是在鹼液中的降解時間大幅度的增加。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍內。