生物基PLA纤维制备与应用前景分析 pla生物纤维生产工艺流程详解( 二 )


广角X射线衍射和差示扫描的计算结果表明,溶剂增加PLLA/PDLA/CNT复合材料中SC含量的能力依次为DMF、DIOX、CHCl3和CH2Cl2 。特别是在DMF中,形成了独特的SC微晶 。这种差异可以用溶解度参数和溶剂蒸气压来解释 。这些结果也为调节PLLA/PDLA/碳纳米管混合物的晶体组成提供了一种可能的解决方案 。
溶液纺丝法制备聚乳酸纤维的研究很少 。与熔纺纤维相比,溶液纺丝具有以下优点:(1)在纺丝过程中,聚合物缠结的网络结构较少,使得初生纱具有较高的拉伸性能;纺丝温度低,热降解低于熔纺纤维;纤维具有良好的力学性能和比熔纺纤维更高的强度,但溶液纺丝存在纺丝速度慢、溶剂污染和回收等问题,因此在工业生产和应用中受到限制 。
2.3静电纺丝
静电纺丝是指聚合物溶液或熔体在外加电场作用下的纺丝过程 。所制备的纤维可以达到纳米级(5 nm~1000 nm),但纺丝条件容易对纤维形态和性能产生较大影响 。尹等人研究了二氯甲烷(DCM)、六氟异丙醇(HFIP)和二甲基甲酰胺(DMF)对溶液可纺性、微观结构和过滤性能的影响 。
发现DCM/DMF混合溶剂能有效提高PLLA溶液的成丝和喷射稳定性,纤维直径明显减小,纤维间形成粗细交叉的特殊结构 。当DCM/DMF的体积比为0.2时,PLLA纺丝原液的综合性能最佳 。
王小慧等人通过熔体微分静电纺丝法制备了聚乳酸纤维 。当纺丝温度为260℃,气流速度为20 m3/h,气流温度为100℃,纺丝距离为5.5cm时,纤维平均直径达到最小值,为400 nm 。此外,钟国成等以端羟基D型聚乳酸为大分子引发剂引发L-丙交酯开环聚合,制备了不同数均分子量的线性二嵌段聚乳酸,并通过静电纺丝制备了亚微米纤维 。
结果表明,该立体化合物晶体的熔点超过215℃,热稳定性提高,并表现出良好的韧性 。与传统纺丝技术相比,静电纺丝可以实现纤维材料的细化,同时PLA立体化合物晶体的形成有助于提高纤维材料的力学性能 。
3 。结论
目前,我国生物基PLA纤维及制品的形成和应用还处于初级阶段 。数据显示,到2021年底,中国PLA产能约为45.2万t,预计2025年将达到500万t 。聚乳酸作为一种绿色环保材料,具有替代传统石油基纤维材料的潜力 。通过分析比较现有的生物基PLA纤维成型方法及其优缺点,有必要解决具有工业化前景的熔融纺丝过程中PLA降解反应的热敏性与熔体高粘度之间的矛盾,拓宽PLA熔融纺丝的加工温度范围 。
【生物基PLA纤维制备与应用前景分析 pla生物纤维生产工艺流程详解】同时,借助PLA回收技术,加速PLA纤维原料在国内的稳定供应 。在国家“双碳”战略等政策利好下,可以预见生物基聚乳酸纤维材料及制品将迎来跨越式发展,在生物医药、过滤分离、包装等领域展现出良好的应用前景 。
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