一种生物可降解纤维的制备方法
文献发布时间:2023-06-19 11:47:31
技术领域
本发明涉及生物降解纤维技术领域,尤其涉及一种生物可降解纤维的制备方法。
背景技术
生物可降解纤维是由生物可降解的聚合物纺制的纤维。受到自然界的生物(如细菌、真菌、藻类等)侵蚀后可被完全降解,最终被酶代谢成水和二氧化碳。主要有纤维素纤维、甲壳质纤维、聚乳酸纤维等,以及由两种不同聚合物组成的双组分可降解纤维。
目前生物降解纤维在收到自然界生物的侵蚀后可被降解,并最终代谢成水和二氧化碳,但是其纤维纺织成材料后,其材料稳定性较差且容易破损,导致材料的使用寿命降低。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种生物可降解纤维的制备方法。
本发明提出的一种生物可降解纤维的制备方法,包括以下步骤:
S1:取出原料,PLA:70-80份、PET:10-15份、PA6:5-8份、PVA:3-5份;
S2:初步制备,以二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯为溶剂,将PLA溶解为熔融液体,然后加热溶解PET和PA6为熔融体,将PVA热处理后的聚乙烯醇纤维经缩醛化处理可得聚乙烯醇缩甲醛纤维;
S3:一次加工,将聚乙烯醇缩甲醛纤维加入PLA熔融液体混合加热,可得到两者混合后的纺丝液,两者占纺丝液总质量的12%-15%,然后将纺丝液引入静电纺丝装置中,经喷射制成直径为300-1500nm的纤维;
S4:二次加工,将S2中PET熔融体引入熔融纺丝机内,得到直径为200-1300nm的纤维,然后将其与S3中得到的纤维引入到纤维混合机内进行混合,然后将混合得出的纤维再以二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯为溶剂为溶剂得到混合熔融液体,将混合熔融液体注入静电纺丝装置中,经喷射得到直径为400-1600nm的混合纤维;
S5:三次加工,将S2中得到的PA6熔融体通过喷涂机均匀的喷涂在混合纤维上即可。
优选地,所述S1中PLA为聚乳酸、PET为芳香族聚酯、PA6为聚已内酰胺、PVA为聚乙烯醇。
优选地,所述静电纺丝装置中喷丝头与接收板之间的距离为18cm,静电纺丝电压为15~25kV。
优选地,所述二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯的质量比例为5:3:2。
本发明的有益效果:
1、本发明通过主体采用PLA为原材料制成的纤维本身具有很好的降解性能,然后混合了PVA,其本身的水溶性可增加生物降解的方式提高降解速率。
2、本发明在由PVA和PLA中又加入了PET进行混合,可提高整个纤维的强度和韧性,上述三者混合得到的纤维的表面在通过喷涂机均匀的喷涂上PA6涂层,进一步提高纤维的水敏性,加速其降解效果。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1:
一种生物可降解纤维的制备方法,包括以下步骤:
S1:取出原料,PLA:70份、PET:10份、PA6:5份、PVA:3份,所述S1中PLA为聚乳酸、PET为芳香族聚酯、PA6为聚已内酰胺、PVA为聚乙烯醇;
S2:初步制备,以二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯为溶剂,所述二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯的质量比例为5:3:,将PLA溶解为熔融液体,然后加热溶解PET和PA6为熔融体,将PVA热处理后的聚乙烯醇纤维经缩醛化处理可得聚乙烯醇缩甲醛纤维;
S3:一次加工,将聚乙烯醇缩甲醛纤维加入PLA熔融液体混合加热,可得到两者混合后的纺丝液,两者占纺丝液总质量的12%,然后将纺丝液引入静电纺丝装置中,经喷射制成直径为300nm的纤维,所述静电纺丝装置中喷丝头与接收板之间的距离为18cm,静电纺丝电压为15kV;
S4:二次加工,将S2中PET熔融体引入熔融纺丝机内,得到直径为200nm的纤维,然后将其与S3中得到的纤维引入到纤维混合机内进行混合,然后将混合得出的纤维再以二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯为溶剂为溶剂得到混合熔融液体,将混合熔融液体注入静电纺丝装置中,经喷射得到直径为400nm的混合纤维;
S5:三次加工,将S2中得到的PA6熔融体通过喷涂机均匀的喷涂在混合纤维上即可;
结论可:纤维降解速率2-3个月、纤维强度为15g/d、纤维拉伸强度为200MPa。
实施例2:
一种生物可降解纤维的制备方法,包括以下步骤:
S1:取出原料,PLA:75份、PET:12份、PA6:7份、PVA:4份,所述S1中PLA为聚乳酸、PET为芳香族聚酯、PA6为聚已内酰胺、PVA为聚乙烯醇;
S2:初步制备,以二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯为溶剂,所述二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯的质量比例为5:3:2,将PLA溶解为熔融液体,然后加热溶解PET和PA6为熔融体,将PVA热处理后的聚乙烯醇纤维经缩醛化处理可得聚乙烯醇缩甲醛纤维;
S3:一次加工,将聚乙烯醇缩甲醛纤维加入PLA熔融液体混合加热,可得到两者混合后的纺丝液,两者占纺丝液总质量的13%,然后将纺丝液引入静电纺丝装置中,经喷射制成直径为900nm的纤维,所述静电纺丝装置中喷丝头与接收板之间的距离为18cm,静电纺丝电压为20kV;
S4:二次加工,将S2中PET熔融体引入熔融纺丝机内,得到直径为700nm的纤维,然后将其与S3中得到的纤维引入到纤维混合机内进行混合,然后将混合得出的纤维再以二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯为溶剂为溶剂得到混合熔融液体,将混合熔融液体注入静电纺丝装置中,经喷射得到直径为1000nm的混合纤维;
S5:三次加工,将S2中得到的PA6熔融体通过喷涂机均匀的喷涂在混合纤维上即可;
结论可:纤维降解速率2个半月、纤维强度为20g/d、纤维拉伸强度为300MPa。
实施例3:
一种生物可降解纤维的制备方法,包括以下步骤:
S1:取出原料,PLA:80份、PET:15份、PA6:8份、PVA:5份,所述S1中PLA为聚乳酸、PET为芳香族聚酯、PA6为聚已内酰胺、PVA为聚乙烯醇;
S2:初步制备,以二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯为溶剂,所述二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯的质量比例为5:3:2,将PLA溶解为熔融液体,然后加热溶解PET和PA6为熔融体,将PVA热处理后的聚乙烯醇纤维经缩醛化处理可得聚乙烯醇缩甲醛纤维;
S3:一次加工,将聚乙烯醇缩甲醛纤维加入PLA熔融液体混合加热,可得到两者混合后的纺丝液,两者占纺丝液总质量的15%,然后将纺丝液引入静电纺丝装置中,经喷射制成直径为1500nm的纤维,所述静电纺丝装置中喷丝头与接收板之间的距离为18cm,静电纺丝电压为25kV;
S4:二次加工,将S2中PET熔融体引入熔融纺丝机内,得到直径为1300nm的纤维,然后将其与S3中得到的纤维引入到纤维混合机内进行混合,然后将混合得出的纤维再以二氯甲烷、三氯甲烷和甲苯为溶剂为溶剂得到混合熔融液体,将混合熔融液体注入静电纺丝装置中,经喷射得到直径为1600nm的混合纤维;
S5:三次加工,将S2中得到的PA6熔融体通过喷涂机均匀的喷涂在混合纤维上即可;
结论可:纤维降解速率1-2个月、纤维强度为35g/d、纤维拉伸强度为450MPa。
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。
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