一种含绿原酸的缓释型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缓释型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的制备领域。

背景技术：

1、聚乳酸(pla)属于脂肪族聚酯，是一种可生物降解的半结晶性热塑性高分子，可以经由纺丝加工后制备成pla纤维。pla纤维常规的制备方法为熔融纺丝；熔融纺丝法经济和环保，并且工艺流程短，纺丝效率高，是目前商业化pla纤维的主要生产方式，但是在热加工过程中聚合物会热降解，导致聚合物分子量下降，从而影响纤维的力学性能。而且，传统pla纤维存在功能单一、释放性能差等问题，限制了其广泛应用。因此，开发具有良好功能性和释放性能的pla纤维材料意义重大。

2、绿原酸(cga)是金银花的主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一；具有抗氧化性能，且能够吸收280～400nm的紫外光，可以保护皮肤免受紫外线的伤害；但是其本身具有不稳定性，长时间高温或暴露于空气中其含量会下降。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、pla为疏水性聚合物，将cga包埋在pla中，不利于cga的释放，其抗氧化、抗紫外性难以充分发挥。

3、[技术方案]

4、为了解决上述问题，本发明先将cga和亲水性聚合物乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)熔融共混造粒，制得evoh/cga共混切片；然后将pla和evoh/cga共混切片熔融共混造粒，制得pla/evoh/cga共混切片；最后，以pla/evoh/cga共混切片为原料进行熔融纺丝或纺粘非织造加工，制备得到缓释型多功能pla纤维或非织造材料。

5、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；引入亲水型聚合物evoh增加纤维或非织造材料的亲水性，有利于功能因子的释放，其熔点为160～195℃，和pla的熔点接近；evoh和cga的熔点均接近于pla的熔点，适合于和pla进行熔融共混加工，制备缓释型多功能pla纤维和非织造材料，同时保持了纤维和非织造材料本身的物理机械性能。

6、本发明的第一个目的是提供一种制备含cga的缓释型多功能pla纺织品的方法，包括如下步骤：

7、(1)将亲水性聚合物乙烯-乙烯醇共聚物evoh和绿原酸cga进行熔融共混造粒，得到evoh/cga共混切片；

8、(2)将聚乳酸pla和evoh/cga共混切片进行熔融共混造粒，得到pla/evoh/cga共混切片；

9、(3)将pla/evoh/cga共混切片进行熔融纺丝、牵伸、热定型，得到缓释型多功能pla纤维；或，将pla/evoh/cga共混切片进行纺粘非织造加工，得到缓释型多功能pla非织造材料；

10、其中，pla、evoh、cga的质量比为80～95：5～20：1～15。

11、在本发明的一种实施方式中，pla、evoh、cga在使用之前需要进行干燥，使得含水率不高于300ppm。

12、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170～230℃，螺杆转速为300～500rpm。

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

14、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。

15、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中熔融共混造粒是采用双螺杆挤出机进行，造粒温度为170～230℃，螺杆转速为300～500rpm。

16、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)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。

17、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中pla/evoh/cga共混切片需要在70～80℃下真空干燥10～30h。

18、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)的熔融共混造粒之前可以先在高速混合机中预混1-10min。

19、在本发明的一种实施方式中，步骤(3)的熔融纺丝中纺丝温度为180～240℃，纺丝速度为1500～5000m/min；牵伸的温度为85～130℃，牵伸倍数为4-10；热定型的温度为120～170℃。

20、在本发明的一种实施方式中，步骤(3)的纺粘非织造加工具体是：纺丝成网、热轧加固；其中，纺丝成网中纺丝温度为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℃。

21、本发明的第二个目的是本发明所述的方法制备得到的缓释型多功能pla纤维或缓释型多功能纺粘pla非织造材料。

22、本发明的第三个目的是提供一种缓释型多功能功能纺织品，其是采用了本发明的缓释型多功能pla纤维或缓释型多功能纺粘pla非织造材料。

23、在本发明的一种实施方式中，所述缓释型多功能功能纺织品是缓释型多功能pla纤维或缓释型多功能纺粘pla非织造材料经过加工得到的，所述的加工包括纺纱、织造、裁剪、粘合中的一种或几种方法。

24、本发明的第四个目的是本发明所述的缓释型多功能pla纤维或缓释型多功能纺粘pla非织造材料在纺织领域的应用。

25、本发明的第五个目的是提供一种提高聚乳酸纺织品的抗紫外和抗氧化性能的方法，包括如下步骤：

26、(1)将亲水性聚合物乙烯-乙烯醇共聚物evoh和绿原酸cga进行熔融共混造粒，得到evoh/cga共混切片；

27、(2)将聚乳酸pla和evoh/cga共混切片进行熔融共混造粒，得到pla/evoh/cga共混切片；

28、(3)将pla/evoh/cga共混切片进行熔融纺丝、牵伸、热定型，得到具有抗紫外和抗氧化性能的pla纤维；或，将pla/evoh/cga共混切片进行纺粘非织造加工，得到具有抗紫外和抗氧化性能的pla非织造材料；

29、其中，pla、evoh、cga的质量比为80～95：5～20：1～15。

30、本发明的第六个目的是提供一种提高绿原酸在聚乳酸纺织品中缓释性能的方法，包括如下步骤：

31、(1)将亲水性聚合物乙烯-乙烯醇共聚物evoh和绿原酸cga进行熔融共混造粒，得到evoh/cga共混切片；

32、(2)将聚乳酸pla和evoh/cga共混切片进行熔融共混造粒，得到pla/evoh/cga共混切片；

33、(3)将pla/evoh/cga共混切片进行熔融纺丝、牵伸、热定型，得到缓释型多功能pla纤维；或，将pla/evoh/cga共混切片进行纺粘非织造加工，得到缓释型多功能pla非织造材料；

34、其中，pla、evoh、cga的质量比为80～95：5～20：1～15。

35、[有益效果]

36、(1)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；而目前pla纤维的功能化低，现以天然提取物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，且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，还对人体无害。

37、(2)本发明引入亲水性聚合物evoh，增加了功能因子cga的释放速率，并且可通过控制evoh的含量来调控pla纤维或非织造材料中cga的释放速率。

38、(3)cga的熔点约为210℃，evoh的熔点为160～195℃，均与pla的熔点接近，适合于和pla进行熔融共混加工，制备缓释型多功能pla纤维与缓释型多功能纺粘pla非织造材料，同时保持了纤维与非织造材料本身的物理机械性能，具有好的可纺性；且cga、evoh引入不会降低pla基体的可纺性和力学性能。

39、(4)本发明制备的缓释型多功能pla纤维的紫外线透过率在6.5％以下，自由基清除率在9.6％以上，强度在2.0cn/dtex以上，七天累计释放量在2.5％以上；缓释型多功能pla非织造材料的紫外线透过率在3.8％以下，自由基清除率在39.2％以上，七天累计释放量在3.36％以上。