一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法与流程

本发明涉及聚乳酸纤维的制备，更具体地说，涉及一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法。

背景技术：

1、聚乳酸纤维作为一种环保、可再生的材料，在复合材料的开发中显示出巨大的潜力，耐撕裂复合型聚乳酸纤维主要是通过将聚乳酸与各种增强纤维进行复合，以提高最终产品的力学性能和耐撕裂性。

2、现有专利公开号为cn114621569b，专利名称为一种高强竹纤维/聚乳酸耐候型全降解复合材料的制备方法及该复合材料的专利文件，公开了一种采用两步法熔融共混工艺，先制备改性竹纤维及其高填充母粒，再获得由母粒与聚乳酸直接熔融共混而成的复合材料，可以促进改性竹纤维、相容剂和抗氧剂在聚乳酸基体中均匀分散，但是存在制造流程繁琐导致的生产效率降低的问题，鉴于此，我们提出一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、本发明的目的在于提供一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题：

3、制备过程中，为保证混料均匀，分步制备母料导致的制造流程繁琐生产效率降低的问题。

4、2.技术方案

5、一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，制备耐撕斯裂复合型聚乳酸纤维的过程可以分解为以下步骤：

6、s1.材料准备：准备好聚乳酸粉末、增塑剂、稳定剂、耐撕裂剂和其他添加剂；

7、s2.熔融共混：将聚乳酸粉末与增塑剂、稳定剂、耐撕烈剂和其他添加剂放入搅拌式熔融共混设备中，该设备能达到所需的熔融温度、压力和时间；

8、s3.纺丝：将熔融共混得到的混合物通过纺丝设备进行纺丝，纺丝设备将混合物加热至纺丝温度，控制纺丝温度、挤出压力和速度通过喷丝孔挤出；

9、s4.拉伸与热定型：纺丝得到的初生纤维需要进行拉伸和热定型处理；

10、s5.卷曲与切断：经过拉伸和热定型处理的纤维需要进行卷曲和切断处理，在此步骤中，控制适当的卷曲温度和切断长度；

11、s6.包装与储存：将制备得到的耐撕裂复合型聚乳酸纤维进行包装和储存。

12、优选地，步骤s1中除了聚乳酸粉末、增塑剂、稳定剂，以及耐撕裂剂外，其他添加剂还包括：润滑剂、抗静电剂、颜色剂、抗菌剂、香料剂、紫外线吸收剂、生物降解剂、相容剂，以及填料中的一种或多种。

13、优选地，步骤s2中，熔融共混的具体温度在pla的熔点以上，具体范围是一百五十摄氏度到一百六十摄氏度；熔融共混的具体时间范围是二十分钟至二小时之间。

14、优选地，步骤s2中，使用的搅拌式熔融共混设备具有可视安全组件，所述搅拌式熔融共混设备还包括一个具有加热功能的混合釜，以及一个或多个螺杆搅拌器。

15、优选地，所述可视安全组件包括开设在所述混合釜的透视窗、安装在所述透视窗中的夹层玻璃、位于所述夹层玻璃中的透明led显示屏，以及固定在所述混合釜侧壁并通过线束与所述透明led显示屏电性连接的温度传感器。

16、优选地，步骤s3中纺丝温度处于聚乳酸的熔点附近，具体范围是一百六十摄氏度至一百八十摄氏度，具体的挤出压力范围是在零点五至三点五兆帕之间；纺丝的具体速度在十米每分钟至一百米每分钟之间。

17、优选地，步骤s3中，纺丝设备采用静电纺丝机，所述静电纺丝包括带有喷头的喷枪，所述静电纺丝还包括高压电源和收集器。

18、优选地，所述喷头至少设置有两个，所述喷头之间等距排列，两个所述喷头之间角度设置在三十度到六十度之间。

19、优选地，步骤s4中，拉伸温度通常在pla的软化点以上，通常拉伸温度控制在一百摄氏度至一百五十摄氏度之间，拉伸时间在几秒到几十秒之间；热定型温度具体的在八十摄氏度至一百二十摄氏度之间。

20、优选地，步骤s5中，卷曲过程中，具体的卷曲温度控制在室温到一百摄氏度之间，具体时间范围在几秒到几十秒之间；切断是将卷曲后的纤维进行切割，具体的切断温度为常温，时间取决于切割速度。

21、3.有益效果

22、相比于现有技术，本发明的优点在于：

23、1、本发明经过对熔融共混流程的优化，通过控制熔融共混的温度、压力和时间，搭配混合釜中具有搅拌器，使各种组分可以充分混合，并且通过透视窗可以直观的查看物料的实际情况，获取的物料数据直接显示在透视窗位置，方便观察者直接对照，简化观察员监视流程，并可以及时发现设备的异常，保证生产安全。

24、2、本发明通过整体的结构设置，通过对纺丝方法和设备的改进，在进行纺丝时，优化纺丝温度、速度和压力，通过挤出压力和纺丝速度的配合，控制纺丝直径，通过使喷头的排列方式和安装角度可改变，有助于纤维均匀沉积在收集器上，可快速适用不同形状的纤维生产，提高生产效率。

技术特征：

1.一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于：制备耐撕斯裂复合型聚乳酸纤维的过程可以分解为以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，步骤s1中除了聚乳酸粉末、增塑剂、稳定剂，以及耐撕裂剂外，其特征在于：其他添加剂还包括：润滑剂、抗静电剂、颜色剂、抗菌剂、香料剂、紫外线吸收剂、生物降解剂、相容剂，以及填料中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，步骤s2中，其特征在于：熔融共混的具体温度在pla的熔点以上，具体范围是一百五十摄氏度到一百六十摄氏度；熔融共混的具体压力在十兆帕到二十兆帕之间；熔融共混的具体时间范围是二十分钟至二小时之间。

4.根据权利要求3所述的一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，步骤s2中，其特征在于：使用的搅拌式熔融共混设备具有可视安全组件，所述搅拌式熔融共混设备还包括一个具有加热功能的混合釜，以及一个或多个螺杆搅拌器。

5.根据权利要求4所述的一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于：所述可视安全组件包括开设在所述混合釜的透视窗、安装在所述透视窗中的夹层玻璃、位于所述夹层玻璃中的透明led显示屏，以及固定在所述混合釜侧壁并通过线束与所述透明led显示屏电性连接的温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，步骤s3中，其特征在于：纺丝温度处于聚乳酸的熔点附近，具体范围是一百六十摄氏度至一百八十摄氏度；具体的挤出压力范围是在零点五至三点五兆帕之间；纺丝的具体速度在十米每分钟至一百米每分钟之间。

7.根据权利要求6所述的一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，步骤s3中，其特征在于：纺丝设备采用静电纺丝机，所述静电纺丝包括带有可拆卸喷头的喷枪，所述静电纺丝还包括高压电源和收集器。

8.根据权利要求7所述的一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于：所述喷头至少设置有两个，所述喷头之间等距排列，两个所述喷头之间角度设置在三十度到六十度之间。

9.根据权利要求1所述的一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，步骤s4中，其特征在于：拉伸温度需要在pla的软化点以上，通常拉伸温度控制在一百摄氏度至一百五十摄氏度之间，拉伸时间在几秒到几十秒之间；热定型温度具体的在八十摄氏度至一百二十摄氏度之间。

10.根据权利要求9所述的一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，步骤s5中，其特征在于：卷曲过程中，具体的卷曲温度控制在室温到一百摄氏度之间，具体时间范围在五秒到五十秒之间；切断是将卷曲后的纤维进行切割，具体的切断温度为常温，时间取决于切割速度。

技术总结本发明公开了一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，属于聚乳酸纤维的制备技术领域。一种耐撕裂复合型聚乳酸纤维的制备方法，可分解为以下步骤：材料准备：准备好聚乳酸粉末、增塑剂、稳定剂、耐撕裂剂和其他添加剂；熔融共混：将聚乳酸粉末与增塑剂、稳定剂、耐撕烈剂和其他添加剂放入搅拌式熔融共混设备中，该设备能达到所需的熔融温度、压力和时间。本发明经过对熔融共混流程的优化，混合釜中具有搅拌器，使各种组分可以充分混合，并且通过透视窗可以直观的查看物料的实际情况，获取的物料数据直接显示在透视窗位置，方便观察者直接对照，简化观察员监视流程，并可以及时发现设备的异常，保证生产安全。技术研发人员：殷明,杨家龙,王秀琴,许光辉受保护的技术使用者：东部湾（扬州）生物新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/29