一種聚乳酸纖維的親水改性方法與流程
2023-10-30 04:33:57 3
本發明涉及一種聚乳酸纖維的親水改性方法，屬於紡織領域。
背景技術：
聚乳酸的主要特性是：源於自然資源、可完全生物降解性和低環境負載性。然而聚乳酸在物性上與傳統材料做比較時卻不佔優勢，特別是熱力學性能，聚乳酸的玻璃環轉變溫度約為左右，耐熱性較差，是阻礙其更廣泛應用的主要原因。同時聚乳酸的結晶速度慢，結晶度不高，導致聚乳酸製品在加工成型後是一種半結晶狀態或非晶態，常溫下是一種硬而脆的熱塑性材料，抗衝擊性能差。從宏觀上看，聚乳酸的缺點是銅性差和耐熱變形溫度低，作為醫用材料時還要考慮其降解性能和使用壽命兩者之間的平衡。從微觀上看，聚乳酸的微觀結構也限制了它的應用，聚乳酸中存在大量疏水的酷鍵，降低了聚乳酸的生物相容性，降解周期難以控制。同時聚乳酸聚合過程產生的分子量分布過寬，這使材料的強度往往不符合要求。其中高分子量的聚乳酸是熱塑性聚合物，無色、有光澤、硬度較大，物性與聚苯乙稀相似，而無定形聚乳酸能被大多數有機溶劑溶解，如四氧呋喃、氯化物溶劑、苯、二氧雜環己焼。乳酸單體具有型和型兩種立體異構形式，由於每個重複單元均有一個手性中心，大分子或多或少地具有立體規整性，這對其形態、性能有著強烈地影響，溶點、結晶度等均隨立體規整性降低而迅速下降。
聚乳酸在不同的成型加工方法下可製備成薄膜、片材、棒材等。其纖維經過熱成型、紡絲等二次加工後在紡織、包裝、農業、醫療衛生、日常生活用品等領域也日益廣泛的被應用。
本發明旨在提供一種聚乳酸纖維的親水改性方法,其工藝簡單易操作，可以很大程度改善聚乳酸纖維的親水性，使得其服用性能大幅提高。
技術實現要素：
本發明針對現有技術中的缺點，本發明旨在提供一種聚乳酸纖維的親水改性方法,其工藝簡單易操作，可以很大程度改善聚乳酸纖維的親水性，使得其服用性能大幅提高。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）製備聚乳酸纖維預處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸5-8份；
海藻糖0.2-0.5份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預處理液中恆溫50-55℃處理5-8min，洗淨，常溫乾燥；
（3）製備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恆溫50℃處理15-20min；
（5）將處理後的聚乳酸纖維洗淨，40℃烘乾。
本發明實施例選用市售得到的PLA纖維，其強力為15.2CN，水接觸角為83°。
接觸角測定方法：將試樣粘貼於接觸角測試儀的樣品臺上，使用噴霧器皿向纖維表面噴水，利用顯微鏡觀察纖維表面的水滴形態，採用量高法計算纖維的水接觸角。
力學性能測定方法：在規定的降解時間點取出試樣，用去離子水衝洗乾淨，真空乾燥至恆重．使用ＬＬＹ０６Ｅ型電子單纖強力測試儀，在恆溫條件下，選取隔距長度為１０ｍｍ，拉伸速度為２０ｍｍ／ｍｉｎ，對試樣纖維的拉伸斷裂強力進行測試。
本發明的有益之處在於：
（1）本發明工藝簡單，易於產業化操作，所用原料安全環保，對環境友好。
（2）本發明的工藝可以很大程度改善聚乳酸纖維的親水性，使得其服用性能大幅提高，幾乎不損傷力學性能。
具體實施方式
實施例1：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）製備聚乳酸纖維預處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸5份；
海藻糖0.5份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預處理液中恆溫50℃處理8min，洗淨，常溫乾燥；
（3）製備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恆溫50℃處理15min；
（5）將處理後的聚乳酸纖維洗淨，40℃烘乾。
結果：處理後的PLA纖維，其強力為15.1CN，水接觸角為51.8°。可見，親水性大幅度提高，而力學性能幾乎不變。
實施例2：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）製備聚乳酸纖維預處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸8份；
海藻糖0.2份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預處理液中恆溫55℃處理5min，洗淨，常溫乾燥；
（3）製備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恆溫50℃處理20min；
（5）將處理後的聚乳酸纖維洗淨，40℃烘乾。
結果：處理後的PLA纖維，其強力為15.0CN，水接觸角為62.3°。可見，親水性大幅度提高，而力學性能幾乎不變。
實施例3：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）製備聚乳酸纖維預處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸6份；
海藻糖0.4份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預處理液中恆溫51℃處理7min，洗淨，常溫乾燥；
（3）製備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恆溫50℃處理16min；
（5）將處理後的聚乳酸纖維洗淨，40℃烘乾。
結果：處理後的PLA纖維，其強力為15.1CN，水接觸角為53.7°。可見，親水性大幅度提高，而力學性能幾乎不變。
實施例4：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）製備聚乳酸纖維預處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸7份；
海藻糖0.3份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預處理液中恆溫54℃處理6min，洗淨，常溫乾燥；
（3）製備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恆溫50℃處理19min；
（5）將處理後的聚乳酸纖維洗淨，40℃烘乾。
結果：處理後的PLA纖維，其強力為15.0CN，水接觸角為60.4°。可見，親水性大幅度提高，而力學性能幾乎不變。
實施例5：
一種聚乳酸纖維的親水改性方法，其步驟如下：
（1）製備聚乳酸纖維預處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素2份；
蘋果酸5份；
海藻糖0.5份；
水100份；
（2）將聚乳酸纖維投入預處理液中恆溫52℃處理5min，洗淨，常溫乾燥；
（3）製備聚乳酸纖維處理液：
按下列重量份數配備溶液：
羥丙基甲基纖維素1份；
檸檬酸10份；
水100份；
（4）將聚乳酸纖維投入處理液中恆溫50℃處理17min；
（5）將處理後的聚乳酸纖維洗淨，40℃烘乾。
結果：處理後的PLA纖維，其強力為15.1CN，水接觸角為58.6°。可見，親水性大幅度提高，而力學性能幾乎不變。
由此可見，本發明工藝簡單，易於產業化操作，所用原料安全環保，對環境友好。本發明的工藝可以很大程度改善聚乳酸纖維的親水性，使得其服用性能大幅提高，幾乎不損傷力學性能。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。