技术领域
[0001] 本
发明涉及技术领域，尤其涉及一种用于户外用品的聚乳酸纤维制备方法。
背景技术
[0002] 众所周知，普通合成纤维在自然环境下几百年都很难分解，塑料垃圾是公认的人为生产出来的非常污染环境的物质。然而合成纤维作为重要的纺织纤维，其地位已经超过天然纤维，广泛应用于各个行业。研究发现，聚乳酸纤维生产出来的纺织物可在堆肥环境下被完全降解成二
氧化
碳和
水，而且聚乳酸纤维具有良好的相容性、透明性、抗
溶剂性和双向拉伸性能等，可采用多种加工方式，然而由于其韧性较差，耐热性能也不高，一直未得到广泛应用。
发明内容
[0003] 基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于户外用品的聚乳酸纤维制备方法，方法简单，成本低廉，所得聚乳酸纤维强度、韧性及耐热性能优异，而且绿色、环保、可降解，适于
纺织面料领域。
[0004] 本发明提出的一种用于户外用品的聚乳酸纤维制备方法，包括如下步骤：
[0005] S1、将聚乳酸
树脂、聚醚
酮、
菜籽粕复合物、滑石粉、无机中空微球、微晶
石蜡、腰果酚聚氧乙烯醚搅拌得到混合物料；
[0006] S2、将混合物料升温，加入
磷酸甲苯二苯酯、
顺丁烯二酸二丁基
锡、色母粒、歧化松香、抗氧剂搅拌均匀，接着送入双螺杆
挤出机中挤出，冷却至室温，然后
熔融纺丝得到用于户外用品的聚乳酸纤维。
[0007] 优选地，S1中，聚乳酸树脂、聚醚酮、菜籽粕复合物、滑石粉、无机中空微球、微晶石蜡、腰果酚聚氧乙烯醚的重量比为40-80：5-15：5-15：20-40：20-40：1-3：2-8。
[0008] 优选地，S1中，菜籽粕复合物如下工艺制备：将菜籽粕、无水
乙醇、氢氧化钠溶液搅拌，加入环氧
大豆油继续搅拌，加入甲
醛调节体系pH值至3-3.5，加入甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯的
混合液搅拌，加入十六烷基三甲基溴化铵、正
硅酸乙酯搅拌，过滤，洗涤，干燥得到菜籽粕复合物。
[0009] 优选地，S1中，菜籽粕复合物如下工艺制备：将菜籽粕、无水乙醇、浓度为2-4mol/L氢氧化钠溶液搅拌2-4h，搅拌
温度为40-50℃，加入环氧大豆油继续搅拌5-15min，加入甲醛调节体系pH值至3-3.5，加入甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯的混合液搅拌2-4min，搅拌速度为400-600r/min，加入十六烷基三甲基溴化铵、正
硅酸乙酯搅拌2-8h，搅拌温度为70-80℃，过滤，洗涤，干燥得到菜籽粕复合物。
[0010] 优选地，S1中，菜籽粕复合物如下工艺制备：按重量份将5-15份菜籽粕、80-90份无水乙醇、10-20份浓度为2-4mol/L氢氧化钠溶液搅拌2-4h，搅拌温度为40-50℃，加入2-8份环氧大豆油继续搅拌5-15min，加入甲醛调节体系pH值至3-3.5，加入2-8份甲苯二异氰酸酯、1-3份二苯甲烷二异氰酸酯的混合液搅拌2-4min，搅拌速度为400-600r/min，加入1-2份十六烷基三甲基溴化铵、5-10份正硅酸乙酯搅拌2-8h，搅拌温度为70-80℃，过滤，洗涤，干燥得到菜籽粕复合物。
[0011] 优选地，S2中，将混合物料升温至140-160℃，加入磷酸甲苯二苯酯、顺丁烯二酸二丁基锡、色母粒、歧化松香、抗氧剂搅拌均匀，搅拌速度为920-1000r/min，接着送入双
螺杆挤出机中挤出，挤出温度为160-180℃，冷却至室温，然后熔融纺丝得到用于户外用品的聚乳酸纤维。
[0012] 优选地，S2中，混合物料、磷酸甲苯二苯酯、顺丁烯二酸二丁基锡、色母粒、歧化松香、抗氧剂的重量比为130-140：1-2：0.5-1：1-3：1-2：1-3。
[0013] 本发明方法简单，便于实际操作，成本低廉，而采用聚乳酸与聚醚酮配合使用，通过添加多种助剂提高所得聚乳酸纤维的强度、韧性及耐热性能，而且绿色、环保、可降解，能够取代通用合成纤维，运用于纺织面料领域。
[0014] 在菜籽粕复合物中，菜籽粕经过蛋白活化后，与环氧大豆油与甲醛接枝，引入活性基团，与后续加入的甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯反应，形成极为致密交联网络结构，在十六烷基三甲基溴化铵的配合下，与正硅酸乙酯结合，表面形成多个反应位点，不仅相容性好，而且反应活性极高，其与聚乳酸、聚醚酮结合程度高，使本发明的热
稳定性与韧性进一步增强，同时采用菜籽粕为原料，在提高性能的
基础上，极大的降低了生产成本，另外不含有卤素，
生物降解后不污染环境；菜籽粕复合物在微晶石蜡、腰果酚聚氧乙烯醚的配合下与滑石粉、无机中空微球复配，堆积
密度大，与同体积的其他阻燃材料相比在合成纤维中的占有比重较大，耐高温性能优异；而无机中空微球的密度低，不仅可节约材料，而且可减轻所得聚乳酸纤维的密度，同时可以减低热交换和热传导，提高保温性能，使本发明更适于纺织面料领域。
[0015] 经测试，本发明所得聚乳酸纤维的拉伸强度为50-54MPa，断裂伸长率为390-410％，200℃热稳定时间为300-320min，冲击脆化温度为-35～-40℃，热延伸率为140-
152％，热
变形温度(1.8Mpa)为150-157℃，生物降解后
质量失重率为18.9-20.4％。
具体实施方式
[0016] 下面，通过具体
实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0017] 实施例1
[0018] 本发明提出的一种用于户外用品的聚乳酸纤维制备方法，包括如下步骤：
[0019] S1、将聚乳酸树脂、聚醚酮、菜籽粕复合物、滑石粉、无机中空微球、微晶石蜡、腰果酚聚氧乙烯醚搅拌得到混合物料；
[0020] S2、将混合物料升温，加入磷酸甲苯二苯酯、顺丁烯二酸二丁基锡、色母粒、歧化松香、抗氧剂搅拌均匀，接着送入
双螺杆挤出机中挤出，冷却至室温，然后熔融纺丝得到用于户外用品的聚乳酸纤维。
[0021] 实施例2
[0022] 本发明提出的一种用于户外用品的聚乳酸纤维制备方法，包括如下步骤：
[0023] S1、按重量份将40份聚乳酸树脂、15份聚醚酮、5份菜籽粕复合物、40份滑石粉、20份无机中空微球、3份微晶石蜡、2份腰果酚聚氧乙烯醚搅拌30min，搅拌速度为400r/min，得到混合物料；
[0024] S2、按重量份将140份混合物料升温至140℃，加入2份磷酸甲苯二苯酯、0.5份顺丁烯二酸二丁基锡、3份色母粒、1份歧化松香、3份抗氧剂搅拌均匀，搅拌速度为920r/min，接着送入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为180℃，冷却至室温，然后熔融纺丝得到用于户外用品的聚乳酸纤维。
[0025] 实施例3
[0026] 本发明提出的一种用于户外用品的聚乳酸纤维制备方法，包括如下步骤：
[0027] S1、按重量份将80份聚乳酸树脂、5份聚醚酮、15份菜籽粕复合物、20份滑石粉、40份无机中空微球、1份微晶石蜡、8份腰果酚聚氧乙烯醚搅拌20min，搅拌速度为500r/min，得到混合物料；
[0028] 菜籽粕复合物如下工艺制备：将菜籽粕、无水乙醇、氢氧化钠溶液搅拌，加入环氧大豆油继续搅拌，加入甲醛调节体系pH值至3-3.5，加入甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯的混合液搅拌，加入十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯搅拌，过滤，洗涤，干燥得到菜籽粕复合物；
[0029] S2、按重量份将130份混合物料升温至160℃，加入1份磷酸甲苯二苯酯、1份顺丁烯二酸二丁基锡、1份色母粒、2份歧化松香、1份抗氧剂搅拌均匀，搅拌速度为1000r/min，接着送入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为160℃，冷却至室温，然后熔融纺丝得到用于户外用品的聚乳酸纤维。
[0030] 实施例4
[0031] 本发明提出的一种用于户外用品的聚乳酸纤维制备方法，包括如下步骤：
[0032] S1、按重量份将50份聚乳酸树脂、12份聚醚酮、8份菜籽粕复合物、35份滑石粉、25份无机中空微球、2.5份微晶石蜡、4份腰果酚聚氧乙烯醚搅拌28min，搅拌速度为430r/min，得到混合物料；
[0033] 菜籽粕复合物如下工艺制备：将菜籽粕、无水乙醇、浓度为3mol/L氢氧化钠溶液搅拌3h，搅拌温度为45℃，加入环氧大豆油继续搅拌10min，加入甲醛调节体系pH值至3-3.5，加入甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯的混合液搅拌3min，搅拌速度为500r/min，加入十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯搅拌5h，搅拌温度为75℃，过滤，洗涤，干燥得到菜籽粕复合物；
[0034] S2、按重量份将138份混合物料升温至145℃，加入1.8份磷酸甲苯二苯酯、0.6份顺丁烯二酸二丁基锡、2.5份色母粒、1.2份歧化松香、2.5份抗氧剂搅拌均匀，搅拌速度为940r/min，接着送入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为175℃，冷却至室温，然后熔融纺丝得到用于户外用品的聚乳酸纤维。
[0035] 实施例5
[0036] 本发明提出的一种用于户外用品的聚乳酸纤维制备方法，包括如下步骤：
[0037] S1、按重量份将70份聚乳酸树脂、8份聚醚酮、12份菜籽粕复合物、25份滑石粉、35份无机中空微球、1.5份微晶石蜡、6份腰果酚聚氧乙烯醚搅拌22min，搅拌速度为470r/min，得到混合物料；
[0038] 菜籽粕复合物如下工艺制备：按重量份将5份菜籽粕、90份无水乙醇、10份浓度为4mol/L氢氧化钠溶液搅拌2h，搅拌温度为50℃，加入2份环氧大豆油继续搅拌15min，加入甲醛调节体系pH值至3-3.5，加入2份甲苯二异氰酸酯、3份二苯甲烷二异氰酸酯的混合液搅拌
2min，搅拌速度为600r/min，加入1份十六烷基三甲基溴化铵、10份正硅酸乙酯搅拌2h，搅拌温度为80℃，过滤，洗涤，干燥得到菜籽粕复合物；
[0039] S2、按重量份将132份混合物料升温至155℃，加入1.2份磷酸甲苯二苯酯、0.8份顺丁烯二酸二丁基锡、1.5份色母粒、1.8份歧化松香、1.5份抗氧剂搅拌均匀，搅拌速度为980r/min，接着送入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为165℃，冷却至室温，然后熔融纺丝得到用于户外用品的聚乳酸纤维。
[0040] 实施例6
[0041] 本发明提出的一种用于户外用品的聚乳酸纤维制备方法，包括如下步骤：
[0042] S1、按重量份将60份聚乳酸树脂、10份聚醚酮、10份菜籽粕复合物、30份滑石粉、30份无机中空微球、2份微晶石蜡、5份腰果酚聚氧乙烯醚搅拌25min，搅拌速度为450r/min，得到混合物料；
[0043] 菜籽粕复合物如下工艺制备：按重量份将15份菜籽粕、80份无水乙醇、20份浓度为2mol/L氢氧化钠溶液搅拌4h，搅拌温度为40℃，加入8份环氧大豆油继续搅拌5min，加入甲醛调节体系pH值至3-3.5，加入8份甲苯二异氰酸酯、1份二苯甲烷二异氰酸酯的混合液搅拌
4min，搅拌速度为400r/min，加入2份十六烷基三甲基溴化铵、5份正硅酸乙酯搅拌8h，搅拌温度为70℃，过滤，洗涤，干燥得到菜籽粕复合物；
[0044] S2、按重量份将135份混合物料升温至150℃，加入1.5份磷酸甲苯二苯酯、0.7份顺丁烯二酸二丁基锡、2份色母粒、1.5份歧化松香、2份抗氧剂搅拌均匀，搅拌速度为960r/min，接着送入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为170℃，冷却至室温，然后熔融纺丝得到用于户外用品的聚乳酸纤维。
[0045] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
