一种生物可降解纤维的制备方法

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。