本發(fā)明涉及紡織生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料。
背景技術(shù)：
pla纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)上屬于脂肪族聚酯，是一種嶄新的紡織纖維。pla聚乳酸纖維是以玉米、小麥等淀粉原料經(jīng)發(fā)酵，聚合，抽絲而制成。有長(zhǎng)絲短絲復(fù)合絲單絲。其性能優(yōu)越，穿著舒適有彈性，懸垂性吸濕性透氣性耐熱性以及抗紫外線功能都很好。pla纖維具有很好的生物降解性。pla纖維埋入土中2-3年后強(qiáng)度會(huì)消失；如果與其他廢棄物一起堆埋，幾個(gè)月內(nèi)便會(huì)分解，降解產(chǎn)物為無害的乳酸及二氧化碳和水。pla纖維是新一代的環(huán)保型聚酯合成纖維。
聚乳酸纖維(pla)的生產(chǎn)原料乳酸是從玉米淀粉中制得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或谷物等經(jīng)葡萄糖發(fā)酵制成,以降低制備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環(huán)化二聚物的化學(xué)聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的制品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，并且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
pla纖維具有同pet纖維(即聚酯纖維)相似的物理特性，不僅具有高結(jié)晶性，還具有同樣的透明性；并且由于它的高結(jié)晶性和高取向度，從而具有高耐熱性和高強(qiáng)度，且無需特殊的設(shè)備和操作工藝，應(yīng)用常規(guī)的加工工藝便可進(jìn)行紡絲。
由于pla纖維具有很好的耐熱性，所以它與普通的pet纖維一樣，可制成長(zhǎng)絲、短絲、單絲和非織造布等制品。裝置不需要進(jìn)行大的改動(dòng)即可生產(chǎn)編織物、帶子、不織布等。另外，pla纖維雖吸水性差，但擁有良好的水?dāng)U散性，比如與棉混紡,能制成吸汗速干型復(fù)合材料。作為無紡布的纖維材料，具有良好的手感、懸垂性及回彈性，優(yōu)良的卷曲性及卷曲穩(wěn)定性，可控制縮率。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?016110185431涉及一種梳狀聚酯及改性聚乳酸纖維的制備方法，其特征在于將甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸羥乙酯單體反應(yīng)，得到側(cè)鏈含端羥基的大分子引發(fā)劑，進(jìn)而引發(fā)環(huán)狀酯類單體(如乙交酯、丙交酯或已內(nèi)酯等)開環(huán)聚合，得到梳狀聚酯；然后將所述梳狀聚酯與聚乳酸共混電紡絲，得到改性聚乳酸纖維。首先，梳狀聚酯主鏈為甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羥乙酯共聚結(jié)構(gòu)，柔韌而有彈性，對(duì)聚乳酸基體起到增韌、增強(qiáng)作用，通過調(diào)節(jié)共聚結(jié)構(gòu)中聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸羥乙酯鏈段的比例可獲得不同改性效果的聚乳酸纖維；其次，梳狀聚酯攜帶聚酯側(cè)鏈，解決了主鏈與聚乳酸相容性差的問題，因此這種改性聚乳酸纖維與普通聚乳酸纖維相比具有更好的力學(xué)性能。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?016108742210涉及一種聚乳酸靜電紡絲溶液的制備方法。在溶劑中加入聚乳酸，攪拌獲得濃度為質(zhì)量體積比5％～15％的混合溶液，再加入占溶劑體積百分比0.1％～1％的添加劑，攪拌均勻，得到聚乳酸靜電紡絲溶液。所述添加劑為油溶性表面活性劑的一種或者混合物。所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺和甲醇以及三氯甲烷、二氯甲烷和四氫呋喃這些低沸點(diǎn)良溶劑中的一種或多種。采用混合溶劑和添加表面活性劑的方法，降低了紡絲溶液的表面張力，提高紡絲液的導(dǎo)電性，纖維串珠結(jié)構(gòu)消失，微觀形貌得到改觀。使得纖維膜均勻致密，且易從收集屏揭下。本申請(qǐng)所使用的添加劑成本較低，用量少，能夠大幅度提高聚乳酸纖維膜的實(shí)用性，促進(jìn)聚乳酸超細(xì)纖維快速發(fā)展與推廣應(yīng)用
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?016108715571涉及一種聚乳酸纖維高速紡絲方法，將聚乳酸高聚物粒子引入螺桿擠出機(jī)熔融擠出，經(jīng)過濾后引入計(jì)量泵，計(jì)量后引入紡絲箱紡絲，絲束依次經(jīng)環(huán)吹風(fēng)冷卻裝置和上油裝置后由牽伸裝置牽伸，由送絲裝置送出并切斷后引入盛絲桶，得到聚乳酸纖維，特點(diǎn)：環(huán)吹風(fēng)冷卻裝置包括冷卻筒，筒內(nèi)設(shè)導(dǎo)流內(nèi)套筒；表冷器，設(shè)在冷卻筒與導(dǎo)流內(nèi)套筒間；上油裝置包括油盤，上方設(shè)上油輪；油盤供油管，出油口探入油盤腔內(nèi)；油盤油劑自循環(huán)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與油盤底板連接；送絲裝置包括柱體，中央設(shè)絲束吸入孔、絲束過渡腔和絲束中心導(dǎo)出孔，柱體的一側(cè)設(shè)升頭槽；氣腔封閉環(huán)，與柱體固定；升頭槽啟閉罩，于柱體上。滿足對(duì)熔體絲條的快速冷卻和高速紡絲的上油要求；確保紡絲質(zhì)量。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01380008800.1提供了一種多組分纖維，其包括由不同的外皮組分包圍的芯組分。所述芯組分主要由聚乳酸形成并且所述外皮組分主要由聚合物增韌添加劑形成。所述外皮/芯結(jié)構(gòu)可以向所得纖維提供各種不同的益處。例如，所述聚合物增韌添加劑可幫助提高纖維吸收纖維拉伸過程中所施加應(yīng)力產(chǎn)生的能量的能力，這增加了纖維的整體的韌性和強(qiáng)度。與此同時(shí)，外皮組分中增韌添加劑的存在可以增強(qiáng)與其他纖維(相同或不同)的結(jié)合程度，例如在非織造纖網(wǎng)材料中使用時(shí)。本發(fā)明的另一好處在于所述外皮/芯結(jié)構(gòu)可形成自熱塑性組合物，所述熱塑性組合物中聚乳酸和聚合物增韌添加劑共混在一起。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01510730734.x公開了一種新型吸濕性好易上染改性聚乳酸纖維，其通過如下方法制備得到：將多種原料加入高速混合機(jī)中，高速分散后得到改性聚乳酸混合物；將均勻混合的改性聚乳酸混合物通過雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出制得改性聚乳酸母粒，并真空干燥；將改性聚乳酸功能母粒切片和真空干燥普通聚乳酸切片投入到高速混合機(jī)中混合均勻，混合物在熔融紡絲機(jī)上經(jīng)圓形噴絲孔紡絲得改性聚乳酸纖維，然后進(jìn)行微生物改性并嚴(yán)格控制發(fā)酵參數(shù)，將制得的改性聚乳酸纖維噴水潤(rùn)濕后，均勻噴灑復(fù)合菌液，恒溫38.5℃下發(fā)酵72-79小時(shí)。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410539553.4提供一種聚乳酸纖維的生產(chǎn)方法，該聚乳酸纖維的生產(chǎn)方法包括如下步驟：s1.提供提取原料，在生物催化劑的作用下，加入純?nèi)樗峋吞妓徕}進(jìn)行發(fā)酵，獲得發(fā)酵液；s2.對(duì)發(fā)酵液處理后，向其中加入硫酸，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，對(duì)濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，并二次過濾，獲得乳酸；s3.對(duì)得到的純?nèi)樗徇M(jìn)行脫水環(huán)化，得到丙交酯，再將得到的丙交酯開環(huán)聚合得到聚乳酸纖維。本發(fā)明的聚乳酸纖維的生產(chǎn)方法工藝流程簡(jiǎn)單，原料利用率和產(chǎn)率較高，無有毒物質(zhì)的排放，便于生產(chǎn)方法的推廣與應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01610619302.6公開了一種阻燃聚乳酸纖維面料的制備方法：(1)按下列重量份數(shù)配備原料，然后加入高速混合機(jī)中分散均勻得到改性聚乳酸混合原料：pla聚乳酸65-89份；pbs0.2份；電氣石粉0.2份；蒙脫土0.8-1份；水蘇糖1份；殼聚糖0.2-04份；水滑石0.3-0.5份；云母粉0.8份；碳化硅0.3份；(2)將上述均勻混合的改性聚乳酸混合原料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出制得改性聚乳酸母粒，并真空干燥，混合物在熔融紡絲機(jī)上經(jīng)圓形噴絲孔紡絲得改性聚乳酸纖維；(3)將上述聚乳酸纖維紡織成阻燃面料。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410503299.2提供一種利用纖維素為原料制備纖維素接枝聚乳酸共聚物的方法，該方法包括以下步驟：(1)以纖維素為原料；(2)將纖維素、有機(jī)堿與有機(jī)溶劑混合；3)往混合體系中充入一定壓力的co2，反應(yīng)一定時(shí)間，得到具有纖維素基co2可逆聚離子化合物的溶液；(4)在纖維素溶液中加入丙交酯試劑，在惰性氣體氛圍下20℃-100℃反應(yīng)5-48小時(shí)，得到反應(yīng)混合液；(5)向反應(yīng)混合液中加入c1-c3的低級(jí)脂肪醇，過濾含有低級(jí)脂肪醇的反應(yīng)混合液；(6)將過濾得到的固體混合物提純后，得到纖維素接枝聚乳酸共聚物。其具有工藝簡(jiǎn)單，溶劑成本低，操作方便，無污染的優(yōu)點(diǎn)。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01510813198.x涉及阻燃抗菌聚乳酸纖維制備及該纖維紡成紗線和制作面料。包括：(1)將聚乳酸切片和阻燃劑及抗菌劑混合，在180～220℃條件下，熔融共混，冷卻造粒，得到阻燃及抗菌聚乳酸母粒；(2)將聚乳酸切片和協(xié)同劑混合，在190～220℃條件下，熔融共混，冷卻造粒，得到協(xié)同聚乳酸母粒；(3)將聚乳酸切片、阻燃抗菌聚乳酸母粒、協(xié)同聚乳酸母粒、分散劑，混合，進(jìn)行紡絲，得初生纖維，然后將初生纖維再經(jīng)過牽伸后加工，即得阻燃抗菌聚乳酸纖維。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料，其具有生物可降解特性，并且面料克重為50～500g/m2,頂破強(qiáng)度為1000～4000n，透氣性為100～2500mm/s。
一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料的加工方法，其具體步驟為：
一聚乳酸纖維的制備
以乳酸切片和改性封端異氰酸酯為原料，采用雙螺桿擠出機(jī)制備得到改性聚乳酸切片，然后以改性聚乳酸切片為原料，經(jīng)熔融紡絲，采用大長(zhǎng)徑比噴絲孔，再經(jīng)集束，上漿液，長(zhǎng)牽伸固化，制備得到一種聚乳酸纖維；
所述的聚乳酸分子量為300000～350000；
所述的聚乳酸切片與改性封端異氰酸酯的質(zhì)量比為100:2～100:10；
所述的改性封端異氰酸酯的制備以苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯desmodurct和分子量為4000～6000的聚乳酸為原料，采用雙螺桿擠出機(jī)在190℃條件下進(jìn)行熔融共混造粒，物料停留時(shí)間為30～45s，在冷空氣中切粒，制備得到改性封端異氰酸酯；
聚乳酸(pla)纖維是以玉米、小麥、甜菜等含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品為原料，經(jīng)發(fā)酵生成乳酸后，再經(jīng)縮聚和熔融紡絲制成,聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時(shí)，不會(huì)散發(fā)毒氣，不會(huì)造成污染，是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)纖維。其織物面料手感、懸垂性好,抗紫外線,具有較低的可燃性和優(yōu)良的加工性能,適用于各種時(shí)裝、休閑裝、體育用品和衛(wèi)生用品等，具有廣闊的應(yīng)用前景。聚乳酸纖維(pla)的生產(chǎn)原料乳酸是從玉米淀粉中制得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或谷物等經(jīng)葡萄糖發(fā)酵制成,以降低制備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環(huán)化二聚物的化學(xué)聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的制品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，并且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
分子量為4000～6000的聚乳酸具有柔性的基團(tuán)，并且聚乳酸中的端羥基或者端羧基能夠與異氰酸酯結(jié)構(gòu)反應(yīng)，形成一定的柔性結(jié)構(gòu)，可以有效的降低異氰酸酯的粘度和熔點(diǎn)，通過在高溫熔融過程中，低粘度的改性封端異氰酸酯在高度剪切拉伸時(shí)在由于粘度的不同，而遷移在纖維表面，提供了聚乳酸纖維表面的粘合特性，避免了由于聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)表面反應(yīng)活性低，出現(xiàn)粘結(jié)性差，尤其是與其他的材料結(jié)合力弱粘合不牢等問題；并且由于上漿液中酸性結(jié)構(gòu)難以與聚乳酸直接反應(yīng)，并且表面能低，反應(yīng)活性差，而聚乳酸本身的乳酸結(jié)構(gòu)耐水解性差，與水汽接觸易降解，并且聚乳酸在改性過程中，尤其是疏水耐水解性改性，只能通過基體進(jìn)行改性，難以與其他材料進(jìn)行復(fù)合；因此本申請(qǐng)通過相分離的熔融共混紡絲工藝，通過在熔融紡絲過程中，以聚乳酸為主要基材，利用高剪切大長(zhǎng)徑比的噴絲孔，利用具有低熔點(diǎn)低粘度的改性封端異氰酸酯為改性劑和粘合劑，通過改性封端異氰酸酯經(jīng)高剪切的大長(zhǎng)徑比出現(xiàn)相分離的情況，并且低粘度的改性封端異氰酸酯主要分布在纖維表面，利用高溫紡絲過程中異氰酸根產(chǎn)生少，在冷卻和上漿液過程中，改性封端異氰酸酯產(chǎn)生的異氰酸根交聯(lián)反應(yīng)，即固化交聯(lián)改性封端異氰酸酯使其具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)利用上漿劑與改性封端異氰酸酯中的異氰酸根反應(yīng)，而固定在纖維上，起到提高纖維的粗糙度，使其具有優(yōu)異的雙疏效果，從而改善纖維表面的疏水性能，起到提高纖維的耐水解性能，避免了目前常規(guī)的無機(jī)添加出現(xiàn)的纖維強(qiáng)度低，而本申請(qǐng)其通過改性后，纖維力學(xué)性能不僅沒有降低，而且力學(xué)強(qiáng)度由于改性異氰酸酯的交聯(lián)作用，聚乳酸纖維的力學(xué)性能提高25％以上；并且纖維的表面表面能降低到19.5～21.3mj/cm2。在保持聚乳酸纖維強(qiáng)度的同時(shí)，提高了疏水性和耐水解性能，并同時(shí)還保留纖維的染色和柔性。
所述的desmodurct是苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯，固體樹脂軟化點(diǎn)為150℃，且其開環(huán)溫度為185℃，異氰酸酯含量為6.0～9.0％；
單一的desmodurct其熔點(diǎn)高，粘度大，尤其是其軟化點(diǎn)位150℃，與聚乳酸的熔點(diǎn)結(jié)晶，因此為了提高改性封端異氰酸酯的熔融流動(dòng)性，需要對(duì)其進(jìn)行改性，而分子量為4000～6000的聚乳酸為柔性鏈段，并且鏈段含有端羥基和端羧基，能夠通過端羥基和端羧基與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，在分子鏈段中引入柔性鏈段，降低改性封端異氰酸酯的熔點(diǎn)，并且改善其流動(dòng)性，其熔點(diǎn)為125～135℃，熔融指數(shù)為10～15；利用改性封端異氰酸酯低熔點(diǎn)和高流動(dòng)性的特性實(shí)現(xiàn)相分離紡絲，并且用于異氰酸酯改性的低分子量聚乳酸與聚乳酸具有相似結(jié)構(gòu)，從而具有一定的相容性，避免單一的desmodurct熔點(diǎn)過高，流動(dòng)性差而無法通過相分離分布在纖維表面，并且本身也難以與聚乳酸進(jìn)行相容，從而導(dǎo)致界面太大而影響紡絲；
分子量為4000～6000的聚乳酸在改性封端異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～15％；
desmodurct為苯酚封端的異氰酸酯，其在高溫(185℃)下可以分解出異氰酸根，從而產(chǎn)生活性官能團(tuán)。
所述的熔融紡絲過程中螺桿擠出溫度為180～190℃，大長(zhǎng)徑比噴絲孔的長(zhǎng)徑比為12～20；
目前紡絲過程中，常規(guī)的長(zhǎng)徑比為5～6，而申請(qǐng)采用12～20的大長(zhǎng)徑比噴絲孔，利用高長(zhǎng)徑比實(shí)現(xiàn)高速的剪切作用，使改性封端異氰酸酯快速的往纖維表面擴(kuò)散，且長(zhǎng)徑比越大，其高流動(dòng)性的改性封端異氰酸酯分?jǐn)?shù)越多，并且在高溫高壓剪切過程中，還可以實(shí)現(xiàn)改性封端異氰酸酯中的解封段過程，使其表面生成一定量的異氰酸跟，而利于與全氟辛酸的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，利用含氟材料與異氰酸酯反應(yīng)，從而使含氟材料嫁接在聚乳酸纖維表面，從而提高纖維的疏水性能。
所述的上漿液工藝過程中，采用熱輥上漿工藝，上將液溫度為65～80℃；上漿液中以全氟辛酸為漿液，全氟辛酸在上漿液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～0.5％。
全氟辛酸是一種含氟酸性材料，其具有優(yōu)異的疏水疏油效果，但全氟辛酸本身熔點(diǎn)為45～50℃，而在180～190℃會(huì)發(fā)生沸騰，一次在紡絲過程中，難以作為添加劑而添加在材料中，因此為了提高在聚乳酸纖維上應(yīng)用，只能進(jìn)行上漿處理，而聚乳酸本身沒有與全氟辛酸反應(yīng)的位點(diǎn)，未固定在纖維上的處理液，不可避免的降低其疏水使用壽命，以及疏水效果，因?yàn)楸旧暾?qǐng)采用具有相分離紡絲工藝，利用相分離紡絲過程中，異氰酸酯結(jié)構(gòu)的特征，并結(jié)合含氟材料端羧基與異氰酸根的反應(yīng)，既保證了纖維強(qiáng)度，同時(shí)還保證了聚乳酸纖維的疏水和耐水解性，同時(shí)還保留了聚乳酸的生物可解性。
所述的長(zhǎng)牽伸固化工藝為一步拉伸，二步固化過程，其中一步拉伸過程中拉伸溫度為145～150℃，拉伸倍數(shù)為3.0～4.5倍；二步固化溫度時(shí)溫度為160℃，停留時(shí)間為0.1～0.2s。
由于改性封端異氰酸酯的解封端溫度為185℃，而聚乳酸的紡絲溫度為180～190℃，因此在紡絲過程中，改性封端異氰酸酯只是作為添加劑僅僅是少量的解封端，避免了高溫長(zhǎng)時(shí)間改性封端異氰酸酯解封端產(chǎn)生的異氰酸根交聯(lián)，而在固化過程中通過采用高溫過程中的熱量產(chǎn)生的異氰酸根與全氟辛酸吸附交聯(lián)，從而使含氟材料固定在纖維表面，提高纖維的疏水效果；
二、pla全生物降解面料的制備
以步驟一制備的聚乳酸纖維為原料，采用雙針床三維經(jīng)編機(jī)，通過整經(jīng)，精編工藝，制備得到pla全生物降解面料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：
本申請(qǐng)一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料，其主要利用聚乳酸來源全生物質(zhì)材料，利用其聚乳酸的生物可降解特性作為面料原材料；同時(shí)利用改性封端異氰酸酯特殊的結(jié)構(gòu)，在紡絲過程中不產(chǎn)生異氰酸根，而在固化高溫條件下的解封端作用，產(chǎn)生異氰酸與全氟辛酸反應(yīng)而固定，在紡絲過程中利用改性封端異氰酸酯結(jié)構(gòu)的在高流動(dòng)性在大長(zhǎng)徑比的紡絲噴絲孔中進(jìn)行高剪切作用，使改性封端異氰酸酯能夠?qū)崿F(xiàn)高速的相分離紡絲，避免了含氟材料難以與聚乳酸復(fù)合，而常規(guī)聚乳酸添加對(duì)纖維強(qiáng)度影響大燈問題；并且由于采用的相分離紡絲過程，改性封端異氰酸酯通過柔性鏈段改性后，能夠與全氟辛酸具有良好的相容性，并且通過高剪切后，分布在纖維表面，而本身的封端異氰酸未解封端或者解封端少，而解封端的異氰酸也可以與全氟辛酸進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，從而提高聚乳酸的疏水性和耐水解特性。
具體實(shí)施方式
以下提供本發(fā)明一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料的具體實(shí)施方式。
實(shí)施例1
一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料，其具有生物可降解特性，并且面料克重為50～500g/m2,頂破強(qiáng)度為1000～4000n，透氣性為100～2500mm/s。
一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料的加工方法，其具體步驟為：
一聚乳酸纖維的制備
以乳酸切片和改性封端異氰酸酯為原料，采用雙螺桿擠出機(jī)制備得到改性聚乳酸切片，然后以改性聚乳酸切片為原料，經(jīng)熔融紡絲，采用大長(zhǎng)徑比噴絲孔，再經(jīng)集束，上漿液，長(zhǎng)牽伸固化，制備得到一種聚乳酸纖維；
所述的聚乳酸分子量為300000～350000；
所述的聚乳酸切片與改性封端異氰酸酯的質(zhì)量比為100:2；
所述的改性封端異氰酸酯的制備以苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯desmodurct和分子量為4000～6000的聚乳酸為原料，采用雙螺桿擠出機(jī)在190℃條件下進(jìn)行熔融共混造粒，物料停留時(shí)間為30～45s，在冷空氣中切粒，制備得到改性封端異氰酸酯；
聚乳酸(pla)纖維是以玉米、小麥、甜菜等含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品為原料，經(jīng)發(fā)酵生成乳酸后，再經(jīng)縮聚和熔融紡絲制成,聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時(shí)，不會(huì)散發(fā)毒氣，不會(huì)造成污染，是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)纖維。其織物面料手感、懸垂性好,抗紫外線,具有較低的可燃性和優(yōu)良的加工性能,適用于各種時(shí)裝、休閑裝、體育用品和衛(wèi)生用品等，具有廣闊的應(yīng)用前景。聚乳酸纖維(pla)的生產(chǎn)原料乳酸是從玉米淀粉中制得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或谷物等經(jīng)葡萄糖發(fā)酵制成,以降低制備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環(huán)化二聚物的化學(xué)聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的制品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，并且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
分子量為4000～6000的聚乳酸具有柔性的基團(tuán)，并且聚乳酸中的端羥基或者端羧基能夠與異氰酸酯結(jié)構(gòu)反應(yīng)，形成一定的柔性結(jié)構(gòu)，可以有效的降低異氰酸酯的粘度和熔點(diǎn)，通過在高溫熔融過程中，低粘度的改性封端異氰酸酯在高度剪切拉伸時(shí)在由于粘度的不同，而遷移在纖維表面，提供了聚乳酸纖維表面的粘合特性，避免了由于聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)表面反應(yīng)活性低，出現(xiàn)粘結(jié)性差，尤其是與其他的材料結(jié)合力弱粘合不牢等問題；并且由于上漿液中酸性結(jié)構(gòu)難以與聚乳酸直接反應(yīng)，并且表面能低，反應(yīng)活性差，而聚乳酸本身的乳酸結(jié)構(gòu)耐水解性差，與水汽接觸易降解，并且聚乳酸在改性過程中，尤其是疏水耐水解性改性，只能通過基體進(jìn)行改性，難以與其他材料進(jìn)行復(fù)合；因此本申請(qǐng)通過相分離的熔融共混紡絲工藝，通過在熔融紡絲過程中，以聚乳酸為主要基材，利用高剪切大長(zhǎng)徑比的噴絲孔，利用具有低熔點(diǎn)低粘度的改性封端異氰酸酯為改性劑和粘合劑，通過改性封端異氰酸酯經(jīng)高剪切的大長(zhǎng)徑比出現(xiàn)相分離的情況，并且低粘度的改性封端異氰酸酯主要分布在纖維表面，利用高溫紡絲過程中異氰酸根產(chǎn)生少，在冷卻和上漿液過程中，改性封端異氰酸酯產(chǎn)生的異氰酸根交聯(lián)反應(yīng)，即固化交聯(lián)改性封端異氰酸酯使其具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)利用上漿劑與改性封端異氰酸酯中的異氰酸根反應(yīng)，而固定在纖維上，起到提高纖維的粗糙度，使其具有優(yōu)異的雙疏效果，從而改善纖維表面的疏水性能，起到提高纖維的耐水解性能，避免了目前常規(guī)的無機(jī)添加出現(xiàn)的纖維強(qiáng)度低，而本申請(qǐng)其通過改性后，纖維力學(xué)性能不僅沒有降低，而且力學(xué)強(qiáng)度由于改性異氰酸酯的交聯(lián)作用，聚乳酸纖維的力學(xué)性能提高25％以上；并且纖維的表面表面能降低到19.5～21.3mj/cm2。在保持聚乳酸纖維強(qiáng)度的同時(shí)，提高了疏水性和耐水解性能，并同時(shí)還保留纖維的染色和柔性。
所述的desmodurct是苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯，固體樹脂軟化點(diǎn)為150℃，且其開環(huán)溫度為185℃，異氰酸酯含量為6.0～9.0％。
單一的desmodurct其熔點(diǎn)高，粘度大，尤其是其軟化點(diǎn)位150℃，與聚乳酸的熔點(diǎn)結(jié)晶，因此為了提高改性封端異氰酸酯的熔融流動(dòng)性，需要對(duì)其進(jìn)行改性，而分子量為4000～6000的聚乳酸為柔性鏈段，并且鏈段含有端羥基和端羧基，能夠通過端羥基和端羧基與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，在分子鏈段中引入柔性鏈段，降低改性封端異氰酸酯的熔點(diǎn)，并且改善其流動(dòng)性，其熔點(diǎn)為125～135℃，熔融指數(shù)為10～15；利用改性封端異氰酸酯低熔點(diǎn)和高流動(dòng)性的特性實(shí)現(xiàn)相分離紡絲，并且用于異氰酸酯改性的低分子量聚乳酸與聚乳酸具有相似結(jié)構(gòu)，從而具有一定的相容性，避免單一的desmodurct熔點(diǎn)過高，流動(dòng)性差而無法通過相分離分布在纖維表面，并且本身也難以與聚乳酸進(jìn)行相容，從而導(dǎo)致界面太大而影響紡絲。
分子量為4000～6000的聚乳酸在改性封端異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％；
desmodurct為苯酚封端的異氰酸酯，其在高溫(185℃)下可以分解出異氰酸根，從而產(chǎn)生活性官能團(tuán)。
所述的熔融紡絲過程中螺桿擠出溫度為180～190℃，大長(zhǎng)徑比噴絲孔的長(zhǎng)徑比為12；
目前紡絲過程中，常規(guī)的長(zhǎng)徑比為5～6，而申請(qǐng)采用12～20的大長(zhǎng)徑比噴絲孔，利用高長(zhǎng)徑比實(shí)現(xiàn)高速的剪切作用，使改性封端異氰酸酯快速的往纖維表面擴(kuò)散，且長(zhǎng)徑比越大，其高流動(dòng)性的改性封端異氰酸酯分?jǐn)?shù)越多，并且在高溫高壓剪切過程中，還可以實(shí)現(xiàn)改性封端異氰酸酯中的解封段過程，使其表面生成一定量的異氰酸跟，而利于與全氟辛酸的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，利用含氟材料與異氰酸酯反應(yīng)，從而使含氟材料嫁接在聚乳酸纖維表面，從而提高纖維的疏水性能。
所述的上漿液工藝過程中，采用熱輥上漿工藝，上將液溫度為65～80℃；上漿液中以全氟辛酸為漿液，全氟辛酸在上漿液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％。
全氟辛酸是一種含氟酸性材料，其具有優(yōu)異的疏水疏油效果，但全氟辛酸本身熔點(diǎn)為45～50℃，而在180～190℃會(huì)發(fā)生沸騰，一次在紡絲過程中，難以作為添加劑而添加在材料中，因此為了提高在聚乳酸纖維上應(yīng)用，只能進(jìn)行上漿處理，而聚乳酸本身沒有與全氟辛酸反應(yīng)的位點(diǎn)，未固定在纖維上的處理液，不可避免的降低其疏水使用壽命，以及疏水效果，因?yàn)楸旧暾?qǐng)采用具有相分離紡絲工藝，利用相分離紡絲過程中，異氰酸酯結(jié)構(gòu)的特征，并結(jié)合含氟材料端羧基與異氰酸根的反應(yīng)，既保證了纖維強(qiáng)度，同時(shí)還保證了聚乳酸纖維的疏水和耐水解性，同時(shí)還保留了聚乳酸的生物可解性。
所述的長(zhǎng)牽伸固化工藝為一步拉伸，二步固化過程，其中一步拉伸過程中拉伸溫度為145～150℃，拉伸倍數(shù)為3.0～4.5倍；二步固化溫度時(shí)溫度為160℃，停留時(shí)間為0.1～0.2s。
由于改性封端異氰酸酯的解封端溫度為185℃，而聚乳酸的紡絲溫度為180～190℃，因此在紡絲過程中，改性封端異氰酸酯只是作為添加劑僅僅是少量的解封端，避免了高溫長(zhǎng)時(shí)間改性封端異氰酸酯解封端產(chǎn)生的異氰酸根交聯(lián)，而在固化過程中通過采用高溫過程中的熱量產(chǎn)生的異氰酸根與全氟辛酸吸附交聯(lián)，從而使含氟材料固定在纖維表面，提高纖維的疏水效果；
二、pla全生物降解面料的制備
以步驟一制備的聚乳酸纖維為原料，采用雙針床三維經(jīng)編機(jī)，通過整經(jīng)，精編工藝，制備得到pla全生物降解面料。
所制備的pla全生物降解面料的在濕度為65rh％的空氣中，25℃條件下完全降解時(shí)間，由純pla面料的300天延長(zhǎng)到450天，并且在ph為10.0的堿液中完全降解時(shí)間，由純pla面料的36天延長(zhǎng)到78天。
并且pla全生物降解面料與水的靜態(tài)接觸角為155°，面料的滯后角為10°；
由于通過改善了面料的疏水性能，因此降低了水汽與pla基體的接觸和親和性，從而提高面料的可降解性，提高面料的降解時(shí)間，尤其是在堿液中的降解時(shí)間大幅度的增加。
實(shí)施例2
實(shí)施例1
一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料，其具有生物可降解特性，并且面料克重為50～500g/m2,頂破強(qiáng)度為1000～4000n，透氣性為100～2500mm/s。
一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料的加工方法，其具體步驟為：
一聚乳酸纖維的制備
以乳酸切片和改性封端異氰酸酯為原料，采用雙螺桿擠出機(jī)制備得到改性聚乳酸切片，然后以改性聚乳酸切片為原料，經(jīng)熔融紡絲，采用大長(zhǎng)徑比噴絲孔，再經(jīng)集束，上漿液，長(zhǎng)牽伸固化，制備得到一種聚乳酸纖維；
所述的聚乳酸分子量為300000～350000；
所述的聚乳酸切片與改性封端異氰酸酯的質(zhì)量比為100:6；
所述的改性封端異氰酸酯的制備以苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯desmodurct和分子量為4000～6000的聚乳酸為原料，采用雙螺桿擠出機(jī)在190℃條件下進(jìn)行熔融共混造粒，物料停留時(shí)間為30～45s，在冷空氣中切粒，制備得到改性封端異氰酸酯；
聚乳酸(pla)纖維是以玉米、小麥、甜菜等含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品為原料，經(jīng)發(fā)酵生成乳酸后，再經(jīng)縮聚和熔融紡絲制成,聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時(shí)，不會(huì)散發(fā)毒氣，不會(huì)造成污染，是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)纖維。其織物面料手感、懸垂性好,抗紫外線,具有較低的可燃性和優(yōu)良的加工性能,適用于各種時(shí)裝、休閑裝、體育用品和衛(wèi)生用品等，具有廣闊的應(yīng)用前景。聚乳酸纖維(pla)的生產(chǎn)原料乳酸是從玉米淀粉中制得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或谷物等經(jīng)葡萄糖發(fā)酵制成,以降低制備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環(huán)化二聚物的化學(xué)聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的制品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，并且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
分子量為4000～6000的聚乳酸具有柔性的基團(tuán)，并且聚乳酸中的端羥基或者端羧基能夠與異氰酸酯結(jié)構(gòu)反應(yīng)，形成一定的柔性結(jié)構(gòu)，可以有效的降低異氰酸酯的粘度和熔點(diǎn)，通過在高溫熔融過程中，低粘度的改性封端異氰酸酯在高度剪切拉伸時(shí)在由于粘度的不同，而遷移在纖維表面，提供了聚乳酸纖維表面的粘合特性，避免了由于聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)表面反應(yīng)活性低，出現(xiàn)粘結(jié)性差，尤其是與其他的材料結(jié)合力弱粘合不牢等問題；并且由于上漿液中酸性結(jié)構(gòu)難以與聚乳酸直接反應(yīng)，并且表面能低，反應(yīng)活性差，而聚乳酸本身的乳酸結(jié)構(gòu)耐水解性差，與水汽接觸易降解，并且聚乳酸在改性過程中，尤其是疏水耐水解性改性，只能通過基體進(jìn)行改性，難以與其他材料進(jìn)行復(fù)合；因此本申請(qǐng)通過相分離的熔融共混紡絲工藝，通過在熔融紡絲過程中，以聚乳酸為主要基材，利用高剪切大長(zhǎng)徑比的噴絲孔，利用具有低熔點(diǎn)低粘度的改性封端異氰酸酯為改性劑和粘合劑，通過改性封端異氰酸酯經(jīng)高剪切的大長(zhǎng)徑比出現(xiàn)相分離的情況，并且低粘度的改性封端異氰酸酯主要分布在纖維表面，利用高溫紡絲過程中異氰酸根產(chǎn)生少，在冷卻和上漿液過程中，改性封端異氰酸酯產(chǎn)生的異氰酸根交聯(lián)反應(yīng)，即固化交聯(lián)改性封端異氰酸酯使其具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)利用上漿劑與改性封端異氰酸酯中的異氰酸根反應(yīng)，而固定在纖維上，起到提高纖維的粗糙度，使其具有優(yōu)異的雙疏效果，從而改善纖維表面的疏水性能，起到提高纖維的耐水解性能，避免了目前常規(guī)的無機(jī)添加出現(xiàn)的纖維強(qiáng)度低，而本申請(qǐng)其通過改性后，纖維力學(xué)性能不僅沒有降低，而且力學(xué)強(qiáng)度由于改性異氰酸酯的交聯(lián)作用，聚乳酸纖維的力學(xué)性能提高25％以上；并且纖維的表面表面能降低到19.5～21.3mj/cm2。在保持聚乳酸纖維強(qiáng)度的同時(shí)，提高了疏水性和耐水解性能，并同時(shí)還保留纖維的染色和柔性。
所述的desmodurct是苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯，固體樹脂軟化點(diǎn)為150℃，且其開環(huán)溫度為185℃，異氰酸酯含量為6.0～9.0％；
單一的desmodurct其熔點(diǎn)高，粘度大，尤其是其軟化點(diǎn)位150℃，與聚乳酸的熔點(diǎn)結(jié)晶，因此為了提高改性封端異氰酸酯的熔融流動(dòng)性，需要對(duì)其進(jìn)行改性，而分子量為4000～6000的聚乳酸為柔性鏈段，并且鏈段含有端羥基和端羧基，能夠通過端羥基和端羧基與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，在分子鏈段中引入柔性鏈段，降低改性封端異氰酸酯的熔點(diǎn)，并且改善其流動(dòng)性，其熔點(diǎn)為125～135℃，熔融指數(shù)為10～15；利用改性封端異氰酸酯低熔點(diǎn)和高流動(dòng)性的特性實(shí)現(xiàn)相分離紡絲，并且用于異氰酸酯改性的低分子量聚乳酸與聚乳酸具有相似結(jié)構(gòu)，從而具有一定的相容性，避免單一的desmodurct熔點(diǎn)過高，流動(dòng)性差而無法通過相分離分布在纖維表面，并且本身也難以與聚乳酸進(jìn)行相容，從而導(dǎo)致界面太大而影響紡絲；
分子量為4000～6000的聚乳酸在改性封端異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％；
desmodurct為苯酚封端的異氰酸酯，其在高溫(185℃)下可以分解出異氰酸根，從而產(chǎn)生活性官能團(tuán)。
所述的熔融紡絲過程中螺桿擠出溫度為180～190℃，大長(zhǎng)徑比噴絲孔的長(zhǎng)徑比為15；
目前紡絲過程中，常規(guī)的長(zhǎng)徑比為5～6，而申請(qǐng)采用12～20的大長(zhǎng)徑比噴絲孔，利用高長(zhǎng)徑比實(shí)現(xiàn)高速的剪切作用，使改性封端異氰酸酯快速的往纖維表面擴(kuò)散，且長(zhǎng)徑比越大，其高流動(dòng)性的改性封端異氰酸酯分?jǐn)?shù)越多，并且在高溫高壓剪切過程中，還可以實(shí)現(xiàn)改性封端異氰酸酯中的解封段過程，使其表面生成一定量的異氰酸跟，而利于與全氟辛酸的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，利用含氟材料與異氰酸酯反應(yīng)，從而使含氟材料嫁接在聚乳酸纖維表面，從而提高纖維的疏水性能。
所述的上漿液工藝過程中，采用熱輥上漿工藝，上將液溫度為65～80℃；上漿液中以全氟辛酸為漿液，全氟辛酸在上漿液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3％。
全氟辛酸是一種含氟酸性材料，其具有優(yōu)異的疏水疏油效果，但全氟辛酸本身熔點(diǎn)為45～50℃，而在180～190℃會(huì)發(fā)生沸騰，一次在紡絲過程中，難以作為添加劑而添加在材料中，因此為了提高在聚乳酸纖維上應(yīng)用，只能進(jìn)行上漿處理，而聚乳酸本身沒有與全氟辛酸反應(yīng)的位點(diǎn)，未固定在纖維上的處理液，不可避免的降低其疏水使用壽命，以及疏水效果，因?yàn)楸旧暾?qǐng)采用具有相分離紡絲工藝，利用相分離紡絲過程中，異氰酸酯結(jié)構(gòu)的特征，并結(jié)合含氟材料端羧基與異氰酸根的反應(yīng)，既保證了纖維強(qiáng)度，同時(shí)還保證了聚乳酸纖維的疏水和耐水解性，同時(shí)還保留了聚乳酸的生物可解性。
所述的長(zhǎng)牽伸固化工藝為一步拉伸，二步固化過程，其中一步拉伸過程中拉伸溫度為145～150℃，拉伸倍數(shù)為3.0～4.5倍；二步固化溫度時(shí)溫度為160℃，停留時(shí)間為0.1～0.2s。
由于改性封端異氰酸酯的解封端溫度為185℃，而聚乳酸的紡絲溫度為180～190℃，因此在紡絲過程中，改性封端異氰酸酯只是作為添加劑僅僅是少量的解封端，避免了高溫長(zhǎng)時(shí)間改性封端異氰酸酯解封端產(chǎn)生的異氰酸根交聯(lián)，而在固化過程中通過采用高溫過程中的熱量產(chǎn)生的異氰酸根與全氟辛酸吸附交聯(lián)，從而使含氟材料固定在纖維表面，提高纖維的疏水效果；
二、pla全生物降解面料的制備
以步驟一制備的聚乳酸纖維為原料，采用雙針床三維經(jīng)編機(jī)，通過整經(jīng)，精編工藝，制備得到pla全生物降解面料。
所制備的pla全生物降解面料的在濕度為65rh％的空氣中，25℃條件下完全降解時(shí)間，由純pla面料的300天延長(zhǎng)到580天，并且在ph為10.0的堿液中完全降解時(shí)間，由純pla面料的36天延長(zhǎng)到115天。
并且pla全生物降解面料與水的靜態(tài)接觸角為168°，面料的滯后角為5°；
由于通過改善了面料的疏水性能，因此降低了水汽與pla基體的接觸和親和性，從而提高面料的可降解性，提高面料的降解時(shí)間，尤其是在堿液中的降解時(shí)間大幅度的增加。
實(shí)施例3
實(shí)施例1
一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料，其具有生物可降解特性，并且面料克重為50～500g/m2,頂破強(qiáng)度為1000～4000n，透氣性為100～2500mm/s。
一種用于網(wǎng)布加工技術(shù)領(lǐng)域的pla全生物降解面料的加工方法，其具體步驟為：
一聚乳酸纖維的制備
以乳酸切片和改性封端異氰酸酯為原料，采用雙螺桿擠出機(jī)制備得到改性聚乳酸切片，然后以改性聚乳酸切片為原料，經(jīng)熔融紡絲，采用大長(zhǎng)徑比噴絲孔，再經(jīng)集束，上漿液，長(zhǎng)牽伸固化，制備得到一種聚乳酸纖維；
所述的聚乳酸分子量為300000～350000；
所述的聚乳酸切片與改性封端異氰酸酯的質(zhì)量比為100:10；
所述的改性封端異氰酸酯的制備以苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯desmodurct和分子量為4000～6000的聚乳酸為原料，采用雙螺桿擠出機(jī)在190℃條件下進(jìn)行熔融共混造粒，物料停留時(shí)間為30～45s，在冷空氣中切粒，制備得到改性封端異氰酸酯；
聚乳酸(pla)纖維是以玉米、小麥、甜菜等含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品為原料，經(jīng)發(fā)酵生成乳酸后，再經(jīng)縮聚和熔融紡絲制成,聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時(shí)，不會(huì)散發(fā)毒氣，不會(huì)造成污染，是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)纖維。其織物面料手感、懸垂性好,抗紫外線,具有較低的可燃性和優(yōu)良的加工性能,適用于各種時(shí)裝、休閑裝、體育用品和衛(wèi)生用品等，具有廣闊的應(yīng)用前景。聚乳酸纖維(pla)的生產(chǎn)原料乳酸是從玉米淀粉中制得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或谷物等經(jīng)葡萄糖發(fā)酵制成,以降低制備乳酸聚合體的成本。通過乳酸環(huán)化二聚物的化學(xué)聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的制品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，并且在可降解熱塑性高分子材料中，pla具有最好的抗熱性。
分子量為4000～6000的聚乳酸具有柔性的基團(tuán)，并且聚乳酸中的端羥基或者端羧基能夠與異氰酸酯結(jié)構(gòu)反應(yīng)，形成一定的柔性結(jié)構(gòu)，可以有效的降低異氰酸酯的粘度和熔點(diǎn)，通過在高溫熔融過程中，低粘度的改性封端異氰酸酯在高度剪切拉伸時(shí)在由于粘度的不同，而遷移在纖維表面，提供了聚乳酸纖維表面的粘合特性，避免了由于聚乳酸纖維結(jié)構(gòu)表面反應(yīng)活性低，出現(xiàn)粘結(jié)性差，尤其是與其他的材料結(jié)合力弱粘合不牢等問題；并且由于上漿液中酸性結(jié)構(gòu)難以與聚乳酸直接反應(yīng)，并且表面能低，反應(yīng)活性差，而聚乳酸本身的乳酸結(jié)構(gòu)耐水解性差，與水汽接觸易降解，并且聚乳酸在改性過程中，尤其是疏水耐水解性改性，只能通過基體進(jìn)行改性，難以與其他材料進(jìn)行復(fù)合；因此本申請(qǐng)通過相分離的熔融共混紡絲工藝，通過在熔融紡絲過程中，以聚乳酸為主要基材，利用高剪切大長(zhǎng)徑比的噴絲孔，利用具有低熔點(diǎn)低粘度的改性封端異氰酸酯為改性劑和粘合劑，通過改性封端異氰酸酯經(jīng)高剪切的大長(zhǎng)徑比出現(xiàn)相分離的情況，并且低粘度的改性封端異氰酸酯主要分布在纖維表面，利用高溫紡絲過程中異氰酸根產(chǎn)生少，在冷卻和上漿液過程中，改性封端異氰酸酯產(chǎn)生的異氰酸根交聯(lián)反應(yīng)，即固化交聯(lián)改性封端異氰酸酯使其具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)利用上漿劑與改性封端異氰酸酯中的異氰酸根反應(yīng)，而固定在纖維上，起到提高纖維的粗糙度，使其具有優(yōu)異的雙疏效果，從而改善纖維表面的疏水性能，起到提高纖維的耐水解性能，避免了目前常規(guī)的無機(jī)添加出現(xiàn)的纖維強(qiáng)度低，而本申請(qǐng)其通過改性后，纖維力學(xué)性能不僅沒有降低，而且力學(xué)強(qiáng)度由于改性異氰酸酯的交聯(lián)作用，聚乳酸纖維的力學(xué)性能提高25％以上；并且纖維的表面表面能降低到19.5～21.3mj/cm2。在保持聚乳酸纖維強(qiáng)度的同時(shí)，提高了疏水性和耐水解性能，并同時(shí)還保留纖維的染色和柔性。
所述的desmodurct是苯酚封閉的tdi基多異氰酸酯，固體樹脂軟化點(diǎn)為150℃，且其開環(huán)溫度為185℃，異氰酸酯含量為6.0～9.0％；
單一的desmodurct其熔點(diǎn)高，粘度大，尤其是其軟化點(diǎn)位150℃，與聚乳酸的熔點(diǎn)結(jié)晶，因此為了提高改性封端異氰酸酯的熔融流動(dòng)性，需要對(duì)其進(jìn)行改性，而分子量為4000～6000的聚乳酸為柔性鏈段，并且鏈段含有端羥基和端羧基，能夠通過端羥基和端羧基與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，在分子鏈段中引入柔性鏈段，降低改性封端異氰酸酯的熔點(diǎn)，并且改善其流動(dòng)性，其熔點(diǎn)為125～135℃，熔融指數(shù)為10～15；利用改性封端異氰酸酯低熔點(diǎn)和高流動(dòng)性的特性實(shí)現(xiàn)相分離紡絲，并且用于異氰酸酯改性的低分子量聚乳酸與聚乳酸具有相似結(jié)構(gòu)，從而具有一定的相容性，避免單一的desmodurct熔點(diǎn)過高，流動(dòng)性差而無法通過相分離分布在纖維表面，并且本身也難以與聚乳酸進(jìn)行相容，從而導(dǎo)致界面太大而影響紡絲；
分子量為4000～6000的聚乳酸在改性封端異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％；
desmodurct為苯酚封端的異氰酸酯，其在高溫(185℃)下可以分解出異氰酸根，從而產(chǎn)生活性官能團(tuán)。
所述的熔融紡絲過程中螺桿擠出溫度為180～190℃，大長(zhǎng)徑比噴絲孔的長(zhǎng)徑比為20；
目前紡絲過程中，常規(guī)的長(zhǎng)徑比為5～6，而申請(qǐng)采用12～20的大長(zhǎng)徑比噴絲孔，利用高長(zhǎng)徑比實(shí)現(xiàn)高速的剪切作用，使改性封端異氰酸酯快速的往纖維表面擴(kuò)散，且長(zhǎng)徑比越大，其高流動(dòng)性的改性封端異氰酸酯分?jǐn)?shù)越多，并且在高溫高壓剪切過程中，還可以實(shí)現(xiàn)改性封端異氰酸酯中的解封段過程，使其表面生成一定量的異氰酸跟，而利于與全氟辛酸的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，利用含氟材料與異氰酸酯反應(yīng)，從而使含氟材料嫁接在聚乳酸纖維表面，從而提高纖維的疏水性能。
所述的上漿液工藝過程中，采用熱輥上漿工藝，上將液溫度為65～80℃；上漿液中以全氟辛酸為漿液，全氟辛酸在上漿液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％。
全氟辛酸是一種含氟酸性材料，其具有優(yōu)異的疏水疏油效果，但全氟辛酸本身熔點(diǎn)為45～50℃，而在180～190℃會(huì)發(fā)生沸騰，一次在紡絲過程中，難以作為添加劑而添加在材料中，因此為了提高在聚乳酸纖維上應(yīng)用，只能進(jìn)行上漿處理，而聚乳酸本身沒有與全氟辛酸反應(yīng)的位點(diǎn)，未固定在纖維上的處理液，不可避免的降低其疏水使用壽命，以及疏水效果，因?yàn)楸旧暾?qǐng)采用具有相分離紡絲工藝，利用相分離紡絲過程中，異氰酸酯結(jié)構(gòu)的特征，并結(jié)合含氟材料端羧基與異氰酸根的反應(yīng)，既保證了纖維強(qiáng)度，同時(shí)還保證了聚乳酸纖維的疏水和耐水解性，同時(shí)還保留了聚乳酸的生物可解性。
所述的長(zhǎng)牽伸固化工藝為一步拉伸，二步固化過程，其中一步拉伸過程中拉伸溫度為145～150℃，拉伸倍數(shù)為3.0～4.5倍；二步固化溫度時(shí)溫度為160℃，停留時(shí)間為0.1～0.2s。
由于改性封端異氰酸酯的解封端溫度為185℃，而聚乳酸的紡絲溫度為180～190℃，因此在紡絲過程中，改性封端異氰酸酯只是作為添加劑僅僅是少量的解封端，避免了高溫長(zhǎng)時(shí)間改性封端異氰酸酯解封端產(chǎn)生的異氰酸根交聯(lián)，而在固化過程中通過采用高溫過程中的熱量產(chǎn)生的異氰酸根與全氟辛酸吸附交聯(lián)，從而使含氟材料固定在纖維表面，提高纖維的疏水效果；
二、pla全生物降解面料的制備
以步驟一制備的聚乳酸纖維為原料，采用雙針床三維經(jīng)編機(jī)，通過整經(jīng)，精編工藝，制備得到pla全生物降解面料。
所制備的pla全生物降解面料的在濕度為65rh％的空氣中，25℃條件下完全降解時(shí)間，由純pla面料的300天延長(zhǎng)到510天，并且在ph為10.0的堿液中完全降解時(shí)間，由純pla面料的36天延長(zhǎng)到95天。
并且pla全生物降解面料與水的靜態(tài)接觸角為160°，面料的滯后角為7°。
由于通過改善了面料的疏水性能，因此降低了水汽與pla基體的接觸和親和性，從而提高面料的可降解性，提高面料的降解時(shí)間，尤其是在堿液中的降解時(shí)間大幅度的增加。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。