不污染环境的可降解纤维

1、不可污染的可降解纤维,一、聚乳酸可生物降解纤维 二、聚己内酯纤维 三、海藻纤维 四、生物可降解聚酯纤维 五、聚乙烯可生物降解纤维 六、光热可降解聚烯烃纤维 纺贸1011 陈雪茹,聚乳酸（PLA）纤维,一、聚乳酸纤维的简介 ： 聚乳酸属于合成脂肪族聚酯，是一种用途非常广泛的完全可生物降解的聚合物。它采用淀粉原料经发酵转化成乳酸，然后经聚合、纺丝成聚乳酸的熔点达170以上，聚乳酸纤维物理性能与涤纶类似，外观透明，性能更优越。 聚乳酸纤维侧面图 聚乳酸纤维横截面图,聚乳酸（PLA）纤维,二、聚乳酸纤维的合成 聚乳酸的单体是乳酸,其分子式为： 聚乳酸的合成原理：,聚乳酸（PLA）纤维,三、聚乳酸纤维的

2、特性 ： (1)有较好的亲水性、毛细管效应和水的扩散性 (2)模量和弯曲刚度是涤纶的一半，故手感柔软 (3)有良好的回弹性、抗皱性和保形性 (4)限氧指数较高(LOL24-29)，燃烧后自灭性好、燃烧发烟 量低，有较好阻燃性 (5)有防紫外线能力，紫外线吸收率低 (6)折射率低、染色制品显色性好 (7)易染性，染色温度低于涤纶,聚乳酸（PLA）纤维,四、聚乳酸纤维的制取方法：,聚乳酸（PLA）纤维,五、 聚乳酸的定性鉴别 ： 鉴别方法 ：采用燃烧试验法、显微镜法、熔点试验法、红外吸收光谱法、化学溶解试验法对聚乳酸纤维进行物理、化学性能的研究。例如：显微镜法 对聚乳酸纤维进行显微镜观察，其横截面

3、为近似圆形，纵截面纤维光滑、有明显斑点。其横向、纵向截面图形见图1、图2。,聚乳酸（PLA）纤维,六、聚乳酸纤维的缺点 ： 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; 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,脆性高,热变形温度低,抗冲击性差; 降解周期难以控制; 价格太贵,乳酸价格以及聚合工艺决定了PLA的成本较高。这都促使人们对聚乳酸的改性展开深入的研究。,聚乳酸（PLA）纤维,七、聚乳酸纤维的应用：,聚已内酯（PCL)纤维,一、聚己内酯的定义：是一种水稳定性良好的疏水、高结晶聚合物，可由有机金属化合物催化环状单

4、体-己内酯开环聚合而得到。聚己内酯纤维可通过熔融纺丝制得，是一种价格较低的可生物降解合成纤维。由于聚己内酯的熔点为60左右，玻璃化温度为60，结晶温度为22，非常接近室温，所以应用受到限制。由于其对许多物质能很好地吸收，所以可作用需长时间缓慢释放的药物和除草剂的载体。 聚己内酯纤维化学结构式：,聚己内酯（PCL)纤维,二、聚己内酯的性能：易溶于水、乙醇、苯、不溶于石油醚，易燃，不稳定，能被碱水溶解，强度较高。可降解性能较好对药物透气性好应在避光、冷冻（小于4）及干燥的条件下储藏。 三、聚己内酯的应用：具有较好的纺织加工性和实用性，常用于纺织服装、日常生活、土木工程、医疗卫生、农林园艺、渔业等领

5、域。,海藻纤维,一、海藻纤维的基本介绍：海藻炭是天然的海藻类（昆布、海带、马尾藻等）经过特殊窑烧成的灰烬物。海藻炭内含钠量少，含有丰富矿物质，化学成份多，也含有一些藻盐类成分。在抽出海藻炭内的藻盐类后，以特殊的制造程序将海藻炭烧成黑色，黑色化的海藻炭便具有良好的远红外线放射效果。 海藻炭纤维是将海藻炭的炭化物，经过粉碎成为超微粒子后，再与聚酯溶液或尼龙溶液等混炼纺制予以抽丝、加工而成的纤维。这种纤维可以与天然棉或其它纤维混纺，纺成的纱线便具有远红外线放射机能。一般而言，只要使用15%30%的海藻炭纤维就具有良好的远红外线放射效能，可以编织成具有远红外线放射机能的各种织物，应用在袜子以及内衣等产

6、品上。,海藻纤维,二、海藻纤维的特点： 1.高吸收性：可以吸收伤口大量渗出液，致使换绷带的时间相对延长，减少换绷带的次数，同时也能减少护理时间，降低护理费用。 2.易去除性：海藻酸盐纤维与渗出液接触后，经过膨化形成了柔软的凝胶。于是 ，高M海藻酸盐纤维就可以通过用温热的盐水溶液淋洗来去除；还有高古罗糖醛酸 藻酸盐绷带在治愈过程中，膨化度较小，可以整片的拿掉，这对伤口新生的娇嫩组织也有极大的保护作用。 3.高透氧性 ：海藻纤维吸湿后形成亲水性凝胶,与亲水基团结合的“自由水”成为氧气传递的通道,氧气根据吸附- 扩散- 解吸的原理从外界环境进入伤口内环境;另外纤维内的高G段作为纤维的大分子骨架连接点

7、成为水凝胶的相对硬性部分,成为氧气通过的微孔。这些特点避免了伤口的缺氧环境,提高了伤口治愈环境的质量。 4.凝胶阻塞性质： 海藻酸盐绷带与渗出液接触时,纤维大大地膨化,大量的渗出液保持在处于凝胶结构的纤维中。单个纤维的膨化减少了纤维之间的细孔结构,流体的散布被停止,海藻酸盐绷带的“凝胶阻塞”性质,使伤口渗出物的散布、对健康组织的浸渍作用大大减少。 5.生物降解性和相容性： 海藻纤维是一种生物可降解纤维,这就解决了对环境污染的问题。其生物相容性使其作为手术线时可不经二次拆线,减少了病人的痛苦。 6.金属离子吸附性： 海藻纤维的高金属离子吸附性可吸附大量金属离子形成导电链,可提高大分子链的聚集能,

8、从而可使其用于制造防护纺织品。,海藻纤维,三、海藻纤维的制备： 将一定量的海藻酸钠投放于溶解釜(1)内，并用蒸馏水进行溶解。静置3h，使海藻酸钠充分溶胀，再搅拌4h，使其溶解成为清澈透明的溶液。在压力的作用下，上述溶液经过滤器(2)进入贮浆桶(3)，并于真空下脱泡24h，制得混合均匀的纺丝原液。纺丝时，纺丝原液在氮气压力作用下经过计量泵(4)、过滤器(5)后从喷丝头(6)挤出，进入实验方案预定的凝固浴(7)中，再经过拉伸、水洗、卷绕、干燥后便得到海藻纤维。,海藻纤维,四、海藻纤维的应用 1.医疗用纺织品 2.保健性纺织品 3.高档服装面料 4.消防服的制备,生物可降解聚酯纤维,一、聚酯纤维的定

9、义：聚酯纤维(polyester fibre)由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。聚酯链研究报告指出：工业化大量生产的聚酯纤维是用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的，中国的商品名为涤纶。是当前合成纤维的第一大品种。,生物可降解聚酯纤维,二聚酯纤维的特点： 1. 遮阳、透光、通风。既可消除多达86%的太阳辐射，又可保持室内空气畅通，并能清晰看到室外景 物。 2. 隔热。聚酯纤维阳光面料具有其它面料所不具备的良好隔热性能，大大减少室内空调的使 3. 防紫外线。聚酯阳光面料可抵挡多达95% 紫外线。 4. 防火。聚酯阳光面料具有其它面料所不具备的阻燃性能真正的聚酯纤维面料燃烧过后会残留内

10、部骨架玻璃纤维，所以不会变形，而普通面料燃烧过后无任何残留。 5. 防潮。细菌无法繁殖，面料不会霉变 6. 聚酯纤维容易产生静电，或引起皮肤瘙痒。 7. 尺寸恒定。面料自身材料决定其不具有延展性，不会变形，并持久保持其平整度。 8. 易清洗。可置于清水中刷洗。 9. 抗撕拉。不需加固，自然抗撕，有显著的抗风和经受频繁使用。,生物可降解聚酯纤维,三、聚酯纤维的用途：涤纶具有许多优良的纺织性能和服用性能，用途广泛，可以纯纺织造，也可与棉、毛、丝、麻等天然纤维和其他化学纤维混纺交织，制成花色繁多、坚牢挺刮、易洗易干、免烫和洗可穿性能良好的仿毛、仿棉、仿丝、仿麻织物。涤纶织物适用于男女衬衫、外衣、儿童

11、衣着、室内装饰织物和地毯等。由于涤纶具有良好的弹性和蓬松性，也可用作絮棉。在工业上高强度涤纶可用作轮胎帘子线、运输带、消防水管、缆绳、渔网等，也可用作电绝缘材料、耐酸过滤布和造纸毛毯等。用涤纶制作无纺织布可用于室内装饰物、地毯底布、医药工业用布、絮绒、衬里等。,聚乙烯生物可降解纤维,一聚乙烯纤维的定义：由线型聚乙烯(高密度聚乙烯)纺制成的聚烯烃纤维又称乙纶。结晶度85，斜方晶系，密度0.950.96g/cm3，熔融温度124138，玻璃化温度-75-120，纤维性能分普通型和高强高模型，普通型纤维强度4.47.9cN/dtex，模量3188.3cN/dtex，断裂伸长835。线型聚乙烯一般以A

12、l(C2H5)3-TiCl3为催化剂，常压定向聚合而成，纤维成型前者用熔体纺丝法，后者以超高分子量聚乙烯为原料，用凝胶纺丝法或超拉伸法。溶剂有十氢萘、石蜡油、石蜡和煤油。纤维用途，前者用于制造绳索、渔网、过滤布和包装袋；后者用于制造防弹服及防弹制品、防切割织物、缆绳和渔网。 由聚乙烯形成的末被取代的饱和脂肪烃的线型分子构成的合成纤维。,聚乙烯生物可降解纤维,二、聚乙烯纤维的性能： （1）纤维强度和伸长与丙纶相接近 （2）吸湿能力与丙纶相似，在通常大气条件下回潮率为0。 （3）具有较稳定的化学性质，有良好的耐化学药品性和耐腐蚀性。 （4）耐热性较差，但耐湿热性能较好，其熔点为110-120，较其

13、它纤维低，抗熔孔性很差。 （5）有良好的电绝缘性。耐光性较差，在光的照射下易老化。,聚乙烯生物可降解纤维,三、聚乙烯纤维的主要用途： 乙纶的服用性能较差，但其价格较低，适合于制作鬃丝、扁丝或膜裂纤维，用来制造绳索、过滤布、包装布等。,光热可降解的聚烯烃纤维,一、聚烯烃纤维的定义：由烯烃聚合成的线型大分子构成的合成纤维. 烯烃是一种纤维形成物为高分子长链合成聚合物的人造纤维，此聚合物由至少85%重量的乙烯、丙烯或其他烯烃类单体组成，但非晶态（非结晶物），作为橡胶纤维的聚烯烃类除外，烯烃纤维具有光滑表面的棒状结构。 是50年代发展的纤维，其中重要品种聚乙烯纤维是用石油裂解所得的乙烯副气为原料制成的，中国商品名乙纶 。,光热可降解的聚烯烃纤维,二、聚烯烃纤维的性能： （1）优点：烯烃纤维是一种轻型纤维，其强度很高，耐磨性能良好，这种纤维还具有较强的抗阳光和耐气候能力。烯烃纤维几乎是全疏水性（回潮率仅为0.1），污渍可以容易的抹去，使此纤维能用于室内/室外地毯、浴室和厨房地毯以及室内装饰品。烯烃纤维可以水洗和干洗。虽然这种纤维为疏水性纤维，但是在非常细的时候具有优异的芯吸作用，同时，还具有优异的回弹性能。 （2）缺点：由于这种纤维具有几乎是全疏水性的特性，故不利于制作大多数衣服，当烯烃纤维与其他纤维混合时，其疏水性和芯吸作用使其能成为用