聚乳酸纖維產(chǎn)品使用后，在堆肥條件下可快速降解成為二氧化碳和水，產(chǎn)物完全無毒，不污染環(huán)境，從而可有效緩解目前的“垃圾圍城”和“白色污染”問題。由于在整個(gè)生產(chǎn)和使用過程中都不會(huì)向大氣中排出多余的二氧化碳，因此屬于典型的低碳足跡聚合物。
聚乳酸纖維溫潤柔滑，彈性好，具有良好的生物相容性、柔軟親膚性，優(yōu)異的芯吸效應(yīng)和導(dǎo)濕作用，加工的產(chǎn)品有絲綢般的光澤和舒適性，懸垂性佳。
聚乳酸纖維分類
常用的聚乳酸纖維可以分為聚乳酸長絲、聚乳酸短纖維及聚乳酸復(fù)合纖維等3類。
1、聚乳酸長絲
聚乳酸長絲是由多根長單絲經(jīng)過拉伸、加捻或者變形工序形成的纖維集合體。其生產(chǎn)采用單錠生產(chǎn)方式，一根絲條包含幾十根單絲，可以紡制成差別化聚乳酸纖維。
2、聚乳酸短纖維
聚乳酸短纖維是具有一定強(qiáng)力和彈力等力學(xué)性能的纖維產(chǎn)品，其目前有多種加工方式，可以在棉紡系統(tǒng)、毛紡系統(tǒng)和各種新型紡紗設(shè)備上進(jìn)行加工，產(chǎn)品種類有純紡產(chǎn)品，以及與棉、毛、麻、萊賽爾、木代爾等纖維的混紡產(chǎn)品。
3、聚乳酸復(fù)合纖維
聚乳酸復(fù)合纖維主要是一些特殊用途的聚乳酸與其他高分子材料的共聚合纖維，比如LA（乳酸）和GA（乙醇酸）共聚用作可吸收的手術(shù)縫合線、組織工程支架等材料，改變LA和GA的比例可改變其降解速度；又如具有良好導(dǎo)熱性的聚乳酸/碳纖維復(fù)合纖維；用于電子包裝的聚乳酸/天然洋麻復(fù)合纖維等。
聚乳酸纖維的制備
聚乳酸是一種具有良好溶解性的熱塑性高分子材料，其結(jié)晶性、透明性等比較突出，而且具有良好的可紡性，因此可用于生產(chǎn)聚乳酸纖維。
聚乳酸大分子有多種立體結(jié)構(gòu)，一般分為聚右旋乳酸（PDLA）、聚左旋乳酸（PLLA）和聚外消旋乳酸（PDLLA）。生產(chǎn)聚乳酸纖維一般采用PLLA，因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)為等規(guī)立構(gòu)，具有很強(qiáng)的結(jié)晶性。
聚乳酸的紡絲一般有溶液紡絲和熔融紡絲兩種工藝，聚乳酸纖維的商品化生產(chǎn)一般采用熔融紡絲工藝。
1、溶液紡絲
溶液紡絲主要采用干法-熱拉伸工藝，以二氯甲烷、三氯甲烷 、甲苯為溶劑，溶解聚乳酸樹脂作為紡絲液進(jìn)行紡絲，制得的聚乳酸纖維熱降解少、強(qiáng)度較高。但由于溶劑有毒、紡絲環(huán)境惡劣、溶劑回收困難，需要特殊處理，生產(chǎn)成本高，限制了聚乳酸纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。
2、熔融紡絲
聚乳酸是熱塑性聚合物，從理論上講，采用熔融紡絲是最理想的纖維成形方式。熔融紡絲主要包括高速紡絲一步法和紡絲-拉伸兩步法。高速紡絲產(chǎn)率是兩步法的6~15倍，而兩步法得到的纖維力學(xué)性能優(yōu)于高速紡絲纖維。
熔融紡絲工藝技術(shù)比較成熟、環(huán)境污染小、生產(chǎn)成本低，更有利于自動(dòng)化、柔性化生產(chǎn)。但是熔融紡絲易造成聚乳酸的水解和熱降解，因此紡絲前必須嚴(yán)格控制樹脂的含水量，以保證紡絲的工藝穩(wěn)定性和纖維的最終質(zhì)量。
3、影響因素
原料
聚乳酸的分子量及其分布、紡絲溶液的組成及濃度、聚乳酸的結(jié)晶度等，都影響最終纖維的性能。
紡絲溫度
PLLA的特性黏度隨著溫度的升高大幅降低。如果溫度過高，熔體黏度大幅度下降，容易出現(xiàn)斷頭、毛絲等現(xiàn)象；而溫度太低會(huì)導(dǎo)致物料流動(dòng)不暢，不能滿足紡絲需求，因此紡絲溫度的控制非常重要。
紡絲速率
紡絲速率是影響卷繞絲預(yù)取向度的重要因素，對(duì)纖維最終性能起關(guān)鍵作用。紡絲速率越大，初生纖維的結(jié)晶度越高，但如果紡絲速率過高，初生纖維的結(jié)晶度和力學(xué)性能則會(huì)有所下降。
拉伸倍數(shù)
拉伸倍數(shù)對(duì)纖維的結(jié)晶性能和結(jié)構(gòu)有很大影響。隨著拉伸倍數(shù)的提高，初生纖維的結(jié)晶度和取向度都有所提高。
未完待續(xù)……
