聚乳酸纤维是一种可生物降解的新型聚酯纤维,通常也称聚丙交酯纤维,主要以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料制成。聚乳酸纤维既有合成纤维的基本物性牞又有xx纤维的生物相容性和可降解性,其加工成的各种纤维产品,在成本、性能等方面比以石油为原料的各种产品更具竞争力。聚乳酸纤维具有丝绸般的光泽和手感,吸湿透气性好,不刺激皮肤,穿着舒适。它可与棉、羊毛、粘胶等纤维混纺,可用作服装面料,也可用于工业、农业、医用材料等领域。聚乳酸纤维之所以受到关注,并显示出越来越强大的生命力,关键在于它具有很好的生物降解性。聚乳酸纤维埋入土中2~3年后强度会消失,如果与其他废弃物一起堆埋,几个月内便会分解,降解产物为无害的乳酸、二氧化碳和水。因此,聚乳酸纤维被誉为新一代环保型合成纤维。聚乳酸纤维的熔点比聚酯和聚酰胺纤维低得多,故染整加工中温度控制有所不同,其折射率较低,易染得表观颜色较深的色彩,聚乳酸纤维有优良的耐晒性、抑菌和防霉性,其服用性能优于聚酯纤维,用该纤维制成的面料是制作xx服装的{sx}面料之一,应用前景广泛。
其生产原料乳酸是从玉米淀粉制得,故也称为玉米纤维,PLA纤维是在美国xx的谷物公司Cargill公司研制成功的玉米聚乳酸树脂的基础上,在1997年该公司和美国Dow Polymers公司合股成立了 Cargill Dow Polymers公司,全力发展了聚乳酸原料,到2002年聚乳酸年产已达14万吨,生产的PLA纤维商品名为Ingeo。日本钟纺、尤尼契卡和可乐丽公司生产的PLA纤维商品分别为Lactron、Terramac和 Plastarch,美国杜邦公司和孟山都等公司也开始开发PLA纤维。目前,商业化生产的PLA纤维是以玉米淀粉发酵制成乳酸,经脱水聚合反应制得聚乳酸酯溶液进行纺丝加工而成。PLA纤维之所以受到众多纤维公司和消费者关注,并显示强大的生命力,主要PLA纤维有许多突出的优点:
(1)原料来自于xx植物,容易生物降解,降解产物是乳酸、二氧化碳和水,是新一代环保型可降解聚酯纤维。
(2)有较好的亲水性、毛细管效应和水的扩散性;
(3)模量和弯曲刚度是涤纶一半,故手感柔软;
(4)有良好的回弹性、抗皱性和保形性;
(5)限氧指数较高(L0I 24-29),点燃后自熄性好、燃烧发烟量低,有较好阻燃性;
(6)有防紫外线能力,紫外线吸收率低;
(7)折射率低、染色制品显色性好;
(8)易染性,染色温度低于涤纶。
PLA纤维也存在一些缺点:(1) 聚乳酸中有大量的酯键,亲水性差,降低了它与其它物质的生物相容性;(2)聚合所得产物的相对分子量分布过宽,聚乳酸本身为线型聚合物,这都使聚乳酸材料的强度往往不能满足要求,耐磨性也较差,脆性高,热变形温度低(0146MPa 负荷下为54 ℃) ,抗冲击性差;(3)) 降解周期难以控制;(4) 价格太贵,乳酸价格以及聚合工艺决定了PLA 的成本较高。
针对以上聚乳酸的以上缺点,通过在聚乳酸中添加竹原纤维粉状物可有效解决其应用产品的强度与拉力,同时更能降低成本。由于竹原纤维良好的生物降解性,使这一复合材料更具环保性。目前由四川班搏竹业发展有限公司研制成功的竹原纤维状物可达到80-700目,但由于成本的原因,我们建议在实际生产中使用100-300目的竹原纤维粉状物来改良聚乳酸产品的性能。使聚乳酸这一新材料在更多的领域发挥作用。