pla纤维的生产工艺

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1、1、PLA纤维的生产工艺、结构特点和主要性能 生产工艺：工艺 PLA切片T干燥T螺杆挤压T预过滤T纺丝箱T冷却上油T卷绕T热 盘拉伸TDT纤维(1) 切片干燥：像PET-样，PLA切片必须经过干燥处理后才能进行熔融纺丝。PLA 属聚酯类产品，由于其聚合物在活跃和潮湿的环境中会通过酯键断裂发生水解 而产生降解，造成分子量大幅下降，从而严重影响成品纤维的品质，因此纺丝 前要严格控制PLA聚合物的含水率。PLA切片干燥后含水率与干切片特性粘度 的控制尤为重要，因为含水率控制不当引起的分子量损失将给正常的熔融纺丝 带来困难。(2) 熔融纺丝：由于具有高结晶性和高取向性，PLA纤维具有高耐热性和高强度，

2、 且无需特殊的设备和操作工艺，应用常规的加工工艺便可进行纺丝。但PLA纤 维不同于芳香酯的PET，其熔点175C(由差示扫描量热DSC法测定)与PET 的260C差距较大，且熔融纺丝成形较PET困难，主要表现在PLA的热敏性和 熔体高粘度之间的矛盾。要使PLA在纺丝成形时具有较好的流动性和可纺性， 必须达到一定的纺丝温度，但PLA物料在高温下，尤其是经受较长时间的相对 高温时极易发生热降解，因此造成PLA熔融成形的温度范围极窄。(3) 纺丝组件：由于PLA熔体的表观剪切粘度随剪切速率的增大而下降，表现为 切力变稀流动现象。因为在剪切应力的作用下，大分子构象发生变化，长链分 子偏离平衡构象而沿熔

3、体流动取向，表现出预取向性，从而使体系解缠并使大 分子链彼此分离，导致PLA熔体的表观剪切粘度下降。因此，必须通过加强剪 切来降低其表观粘度，进而解决PLA聚合物热敏性和熔体高粘度之间的矛盾， 实现纺丝的顺利进行。(4) 速率和卷绕超喂：在生产过程中，为保证PLA纤维有一定的取向度，同时希望 拉伸应力和卷绕应力在纺丝过程中得到及时有效地消除，有效控制卷绕张力是 关键。另外，由于PLA纤维的玻璃化温度较低，易造成卷绕过程中应力松驰加 剧，使纤维沿轴向发生一定尺寸的收缩。在尽可能保证卷绕稳定的情况下，适 当增大卷绕超喂率，在不影响成形的前提下，减少卷绕张力，相应调整摩托辊 与筒子的接触压力，可以得

4、到优质的大卷装丝。5） 拉伸温度、速度：在平牵机上，热盘的温度即为拉伸温度，作为影响纤维的重 要条件之一，选择合适的拉伸温度是提高纤维物理-机械性能的关键。低温时， 拉伸初生PLA纤维时易发生脆性断裂，随着拉伸温度的提高，塑性变形越来越 明显，PLA纤维结构单元包括链段和大分子的活动性随温度升高而增大。同时, 随着温度的提高，一方面由于PLA大分子在拉伸过程中发生取向，伸直链段的 数目增多，而折叠链段的数目减少；另一方面，由于拉伸过程中发生了结晶， 片晶之间的连接链相应增加，从而提高了 PLA纤维的强度和抗拉性，表现在纤 维的物理性能上是纤维的断裂强度明显增大，断裂伸长率也增加。结构特点：PL

5、A纤维形态结构如图，由图可知，PLA纤维的横截面呈非完整的圆形主要性能：（1）PLA纤维的生物降解性和可循环性：与其它合成纤维相比，PLA纤维的最大优点是它在自然环境下容易被分解，分解产生的二氧化碳和水不会污染环境，并且可 通过绿色植物的光合作用又重新进入生态循环当中去。PLA纤维的无毒性：PLA纤维是以人体内含有的乳酸作原料合成的，对人体而言是绝对安全的。经测试，用PLA纤维制成的布料不会刺激皮肤，具有抗菌和防腐 性能且对人体健康有益，并有舒适感，用于内衣，与PET和PBT纤维相比具有优 良的悬垂性、滑爽性并富有光泽。纤维合成过程都无环境污染；纤维生产过程通 常采用的熔融法纺丝在化纤工艺中最

6、简洁、最干净，也没有很难以处理的三废问 题。聚乳酸纤维植入体内无毒副作用，而且有一定的耐菌性和耐紫外线性能，因此安全性好，不但可用作可吸收的手术缝合线和组织工程材料，而且很适于室外 应用领域和室内装饰织物。并且PLA纤维燃烧无毒性，燃烧气体中亦不含有二恶 英，氮氧气体也极少。（3）PLA纤维的低温染色性：PLA纤维的玻璃化温度一般为5862C，染料分子易进 入纤维内部并能染成深色，所以其染色性能优于PET纤维，能够在无载体的情况 下常压低温染色或沸染。（4）PLA纤维的回弹性和抗皱性：PLA纤维的大分子结构决定了它有良好的回弹性， 在5%应变作用下，回弹率是93%，在10%应变作用下，回弹率是

7、64% ；而PET 纤维在5应变作用下，回弹率是63，在10应变作用下，回弹率是51。（5）PLA纤维的阻燃性能：PLA纤维的极限氧指数（26%27%），接近于国家标准 对阻燃纤维极限氧指数的要求（28%30%），燃烧时发热量低（只有PET纤维 的16%），只有轻微的烟雾释出（只有PET纤维的57%），易自熄，火灾危险 性小。因此PLA纤维的阻燃性能已引起人们的特别关注。（6）PLA纤维的耐紫外线性：纤维大分子结构中的CC、CH等键，一般不吸收波长 大于 290nm 的光线，照射到地球表面的紫外线，对含有这些键的纤维几乎没有影 响11。而PLA纤维的分子结构中含有大量的CC、CH键，因此，PL

8、A纤维具 有优良的耐紫外线性。PLA纤维是由高纯度的L-乳酸制成，所含杂质极少，这也 是其具有优良耐紫外线性的原因之一。另外，PLA纤维和PET纤维同样富有疏水性，对皮肤不发粘；如与棉混纺做内衣，有 助于水份的转移，接触皮肤时有干燥感，更为重要的是，PLA纤维的生物相容性比较好， 不刺激皮肤，因此穿着时的舒适感特别好oPLA纤维的加工适应性也很好，可以适应机织、 针织、簇绒和非织造布等现有绝大多数加工设备，这为它的推广应用提供了极大的便利。2、Modal 纤维和 Tencel 纤维的生产工艺及化学结构、超分子结构和形态结构的特点ModalTencel生产工艺木浆一溶解过滤一纺丝一冷却一干 燥一

9、纤维以针叶树为原料，采用于喷湿法纺 丝，其工艺流程为：浆粕一预混一溶 解于氧化胺一除杂一水中凝固一后 加工。形态结构纵向：有12根沟槽纵向：光滑；横截面：不规则类似腰圆形，较圆横截面:较规则圆形或椭圆形，有皮滑，有皮芯芯层化学结构纤维素分子结构纤维素分子结构超分子结构结晶度 40%, DP： 450600聚合度、结晶度较高，大分子堆积比较有序，纤维中缝隙空洞又少，DP:5005503、大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维、蚕蛹蛋白纤维相关信息大豆蛋白纤维：大豆蛋白纤维是目前我国刚刚问世的一种新型纺织原料，属于再生植物蛋白纤维类， 是从榨掉油脂的大豆豆渣中提炼出来的，该纤维的整个生产过程对环境、空气、人体

10、、土壤、 水质等无污染，纤维本身主要由蛋白质组成，是一种易生物降解的纤维。因此大豆蛋白纤维 是一种绿色环保纤维。以大豆蛋白纤维为主要原料的纺织品，具有耐酸、耐碱性较好，手感柔软，具有羊绒 般的手感、蚕丝般的柔和光泽、棉纤维的吸湿性和导湿性及穿着舒适性，同时具有羊毛的保 暖性，即它汇集各种天然纤维产品的优良特性于一身。如果利用加入消炎杀菌类药物、紫外 线吸收剂的纤维，纺织品将具有保健作用。（1）舒适性 在纤维牵伸过程中，由于纤维表面脱水，取向较快导致纤维表面有沟漕 从而使纤维具有良好的导湿性。因为蛋白质分子中含有大量的氨基、羧基、羟基等亲水基团， 从而使该种纤维具有良好的吸湿性，其吸湿性与棉相当

11、而导湿透气性远优于棉，保证了穿着的舒适与卫生。（2）外观 大豆蛋白质纤维面料，具有类似真丝的光泽，其悬垂性也极佳，给人以飘 逸脱俗的感觉，用高支纱织成的织物，表面纹路细洁、清晰、是高档的衬衣面料。（3）染色性好 大豆蛋白质纤维本色为淡黄色，很像柞蚕丝色。它可以用酸性染料、 活性染料、尤其是用活性染料染色，产品颜色鲜艳而有光泽，同时日晒牢度也非常好，与真 丝产品相比解决了染色鲜艳与染色牢度的矛盾。（4）物理机械性能 该种纤维断裂强度比羊毛、棉、蚕丝的强度都高，仅次于涤纶等 高强纤维，而纤度已经可以达到，目前，用的棉型纤维在棉纺设备上已经纺出6dtex的高质 量纱，可以开发出高档高质高密面料，由于

12、大豆蛋白质纤维的纺丝模量偏高，而沸水收缩率 低，故面料尺寸稳定性好。在常规洗涤下不必担心织物的收缩，抗皱性也非常出色且易洗快 干。（5）保健功能 大豆蛋白质纤维与人体皮肤亲和性好且含有多种人体必须的氨基酸， 具有良好的保健作用。在大豆蛋白质纤维纺丝工艺中加入定量的杀菌消炎作用的中草药与蛋 白质侧链以化学键相结合，药效显著且持久，避免了棉制品用后整理方法开发的功能性产品 效果难以持久的缺点。牛奶蛋白纤维：所谓的牛奶蛋白纤维就是将液态牛奶去水、脱脂、利用接枝共聚技术将蛋白质分子与丙 烯腈分子制成牛奶浆液，再经湿纺新工艺处理而成，使其形成一种在结构中含有牛奶蛋白质 氨基酸大分子的线型高分子，因此可以

13、将牛奶蛋白纤维描述为一种含动物蛋白氨基酸的合成 纤维。正因为纤维中含有大量动物蛋白的氨基酸，所以具有良好的亲肤特性；也正因为其制 作过程采用接枝共聚、湿纺等技术，纤维的性能和品种可根据需要调整，具有极好的加工性 能。在棉、麻、丝、毛等天然纤维和其他化学纤维中，动物蛋白质纤维与人体皮肤性质最为 相近，细而柔软、平滑、富有弹性，并具有较好的吸湿性和光泽。蚕蛹蛋白纤维：蚕蛹蛋白纤维是我国近年来开发的一种复合长丝纤维，它由70 的粘胶纤维和30 的蚕蛹 蛋白混纺而成133dtex (120D)蚕蛹蛋白粘胶长丝具有良好的物理性能，其光泽、吸湿性、 悬垂性等具有独特的优点。干湿断裂强度、干断裂伸长率线密度偏差、单丝根数偏差率等主 要指标均达到织造的技术要求，用该纤维制成的织物，透气性、经向强力分别比同类组织结 构的真丝织物高，悬垂性、耐磨性、弯曲刚度等性能与同类真丝织物相近，吸湿率与真丝和 人丝相当，产品市场前景看好。蚕蛹蛋白纤维带金黄色，给纤维漂白和染色带来一定的难 度。