一种含绿原酸的多功能聚乳酸纺织品及其制备方法

本发明涉及一种含绿原酸的多功能聚乳酸纺织品及其制备方法，属于功能纤维和非织造材料制备领域。

背景技术：

1、合成纤维和纺粘非织造材料的原料主要为石油基高分子材料，其存在资源短缺和环境污染等问题；聚乳酸(pla)为资源可再生、生物可降解的热塑性高分子材料，能够熔融加工，其可替代石油基高分子材料作为合成纤维和纺粘非织造材料的原料，以克服目前合成纤维和纺粘非织造材料领域存在的资源短缺和环境污染等问题。另外，虽然合成纤维和非织造材料产量很高，但其功能化程度很低，难以满足人们对功能化的需求；特别是，随着生活水平的提高，人们对健康纺织品的需求越来越大。

2、绿原酸(cga)为从金银花和杜仲等植物中提取的天然功能材料，具有抗氧化、紫外屏蔽等功能，且无毒，能够清除皮肤表面的活性自由基，防止皮肤衰老，能够吸收280～400nm的紫外光，可以保护皮肤免受紫外线的损伤。

3、然而，到目前为止，尚未发现有人将绿原酸用于pla中。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、cga性能优异，pla资源可再生，但是尚未有文献提及如何将两者结合进行纺丝或者制备织物，且不影响其各自本身的性能。

3、[技术方案]

4、为了解决上述问题，本发明先将cga和pla共混造粒；然后进行熔融纺丝或纺粘非织造加工，制备得到多功能pla纤维或多功能pla非织造材料。本发明以天然提取物cga为功能因子，具有抗紫外和紫外屏蔽功能，其熔点约为210℃，和pla的熔点接近，适合于和pla进行熔融共混加工，制备多功能pla纤维或多功能pla非织造材料，同时保持了pla纤维本身的物理机械性能。

5、本发明的第一个目的是提供一种制备含绿原酸的多功能聚乳酸纺织品的方法，包括如下步骤：

6、(1)将pla和cga按照质量比100：1～100：15进行熔融共混造粒，得到pla/cga共混切片；

7、(2)将pla/cga共混切片进行熔融纺丝、牵伸、热定型，得到多功能pla纤维；或，将pla/cga共混切片进行纺粘非织造加工，得到多功能pla非织造材料。

8、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)采用的pla和cga在使用之前需要进行干燥，使得其含水率不高于300ppm。

9、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)的pla中右旋乳酸结构单元d-la含量为0～10mol％；或，d-la含量为0～10mol％的pla和右旋聚乳酸pdla的混合物，pla和pdla的质量比为100：5～50：50。

10、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中熔融共混造粒是采用双螺杆挤出机进行，造粒温度为150～230℃，螺杆转速为300～500rpm。

11、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)的熔融共混造粒之前可以先在高速混合机中预混1～10min。

12、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)制备得到的pla/cga共混切片需要在70～80℃下真空干燥10～30h。

13、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)的熔融纺丝中纺丝温度为180～240℃，纺丝速度为1500～5000m/min；牵伸温度为85～130℃，牵伸倍数为4～10；热定型温度为120～170℃。

14、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)的纺粘非织造加工具体是：纺丝成网、热轧加固；其中，纺丝温度为180～240℃，纺丝速度为3000～6000m/min，成网速度为5～30m/min，泵供量为30～150ml/min；热轧线压力为65～75n/mm，轧辊温度为65～180℃。

15、本发明的第二个目的是本发明所述的方法制备得到的多功能pla纤维或多功能性pla非织造材料。

16、本发明的第三个目的是提供一种功能纺织品，其采用了本发明的多功能pla纤维或多功能性pla非织造材料。

17、在本发明的一种实施方式中，所述的功能纺织品是将本发明的多功能pla纤维经过织造或多功能性pla非织造材料经过加工得到的。

18、本发明的第四个目的是本发明所述的多功能pla纤维或多功能性pla非织造材料在功能材料制备领域的应用。

19、本发明的第五个目的是提供一种提高pla纺织品中绿原酸含量的方法，包括如下步骤：

20、(1)将pla和cga按照质量比100：1～100：15进行熔融共混造粒，得到pla/cga共混切片；

21、(2)将pla/cga共混切片进行熔融纺丝、牵伸、热定型，得到多功能pla纤维；或，将pla/cga共混切片进行纺粘非织造加工，得到多功能pla非织造材料。

22、本发明的第六个目的是提供一种提高pla纤维的抗氧化性和抗紫外性能的方法，包括如下步骤：

23、(1)将pla和cga按照质量比100：1～100：15进行熔融共混造粒，得到pla/cga共混切片；

24、(2)将pla/cga共混切片进行熔融纺丝、牵伸、热定型，得到抗氧化和抗紫外的pla纤维。

25、[有益效果]

26、(1)本发明采用的pla资源可再生、生物可降解，以其为原料可解决合成纤维的发展存在的资源短缺和环境污染等问题。

27、(2)目前pla纤维的功能化低，本发明以天然提取物cga为功能因子，引入到pla中制得pla纤维和非织造材料具有抗氧化和紫外屏蔽等功能，可满足人们对功能pla纤维和非织造材料的需要。

28、(3)本发明采用的天然提取物cga来源于杜仲、金银花等植物，除了具有抗氧化和紫外屏蔽等功能外，且其对人体无害。

29、(4)本发明采用的天然提取物cga的熔点约为210℃，和pla的熔点接近，适合于和pla进行熔融共混加工，制备多功能pla纤维多和功能pla非织造材料。

30、(5)本发明制备的多功能pla纤维多功能和pla非织造材料可以保持pla纤维本身的物理机械性能，具有好的可纺性；同时cga的引入不会降低pla基体的可纺性和力学性能，且能发挥其抗紫外、抗氧化的性能。

31、(6)本发明制备的多功能pla纤维的紫外线透过率在8％以下，自由基清除率在25.8％以上，强度在2.5cn/dtex以上；多功能pla非织造材料的紫外线透过率在2.6％以下，自由基清除率在33.3％以上。

技术特征：

1.一种制备含绿原酸的多功能聚乳酸纺织品的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中熔融共混造粒是采用双螺杆挤出机进行，造粒温度为150～230℃，螺杆转速为300～500rpm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)的熔融纺丝中纺丝温度为180～240℃，纺丝速度为1500～5000m/min；牵伸温度为85～130℃，牵伸倍数为4～10；热定型温度为120～170℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)的纺粘非织造加工具体是：纺丝成网、热轧加固；其中，纺丝温度为180～240℃，纺丝速度为3000～6000m/min，成网速度为5～30m/min，泵供量为30～150ml/min；热轧线压力为65～75n/mm，轧辊温度为65～180℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)的pla中右旋乳酸结构单元d-la含量为0～10mol％；或，d-la含量为0～10mol％的pla和右旋聚乳酸pdla的混合物，pla和pdla的质量比为100：5～50：50。

6.权利要求1～5任一项所述的方法制备得到的多功能pla纤维或多功能性pla非织造材料。

7.一种功能纺织品，其特征在于，采用了权利要求6所述的多功能pla纤维或多功能性pla非织造材料。

8.权利要求6所述的多功能pla纤维或多功能性pla非织造材料在功能材料制备领域的应用。

9.一种提高pla纺织品中绿原酸含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.一种提高pla纤维的抗氧化性和抗紫外性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种含绿原酸的多功能聚乳酸纺织品及其制备方法，属于功能纤维和非织造材料制备领域。本发明先将CGA和PLA共混造粒；然后进行熔融纺丝或纺粘非织造加工，制备得到多功能PLA纤维或多功能PLA非织造材料。本发明以天然提取物CGA为功能因子，具有抗紫外和紫外屏蔽功能，其熔点约为210℃，和PLA的熔点接近，适合于和PLA进行熔融共混加工，制备多功能PLA纤维或多功能PLA非织造材料，同时保持了PLA纤维本身的物理机械性能。技术研发人员：刘庆生,于东正,段泽平,石尚,邓炳耀,李大伟,李昊轩受保护的技术使用者：江南大学技术研发日：技术公布日：2024/4/17