聚乳酸无纺布亲水处理及其性能测试和分析毕业论文 精品.docx
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题目聚乳酸无纺布亲水处理及其性能测试和分析
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签名日期：
2013年5月10日
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2013年5月10日
聚乳酸无纺布亲水处理及其性能测试和分析
摘要：
本文概述了聚乳酸纤维的性能和特点，阐述聚乳酸水刺无纺布和纺粘无纺布的加工流程，同时介绍了聚乳酸在医疗卫生材料领域的应用状况。
聚乳酸非织造材料的力学性能和加工性能好，可加工成各色各样的制品，应用在用即弃卫生用品中也将是世界可持续发展的必然要求。
但是由于聚乳酸亲水性能差，限制了聚乳酸材料的大规模生产。
采用工厂生产的二种不同的PLA无纺布进行亲水处理，对亲水剂种类、用量、亲水处理工艺进行实验性筛选，同时与没有经过亲水处理相同克重的PLA水刺和纺粘无纺布性能测试结果进行对比和分析，进而得出最优的亲水处理试剂和工艺。
关键词：
聚乳酸；无纺布；亲水性；性能
Polylacticacidnon-wovenhydrophilictreatmentanditsperformancetestingandanalysis
Abstract:
Thisarticleoutlinestheperformanceandfeaturesofthepolylacticacidfiber,manufacturingprocessesofspunlacepolylacticacidnon-wovenandspunbondnonwoven,andapplicationsofpolylacticacidinthefieldofhealthmaterials.Polylacticacidnon-wovenmaterialshavegoodmechanicalpropertiesandprocessingperformance.Itcanbeprocessedintodifferentkindsofproducts,whichbeusedindisposablehygieneproductswillalsobetheinevitablerequirementforasustainableworld.However,duetopoorhydrophilicpropertiesofpolylacticacid,whichlimitsthelarge-scaleproductionofapolylacticacidmaterial.Onthisbasis,usingthefactoryproductionoftwodifferenttypesofPLAnonwovenfabric,wemakethemhydrophilictreatment.Wemakeexperimentalscreeningforhydrophilicagenttypeandamountofthehydrophilictreatment.Atthesametime,wecompareditwithnohydrophilictreatmentofPLAspunlaceandspunbondnonwoven，sperformancetestresultsandanalysis,andthencometothebesthydrophilictreatmentreagentsandprocesses.
Keywords:
polylacticacid;non-woven;hydrophilic;performance
目录
1绪论1
1.1前言1
1.2聚乳酸纤维1
1.2.1聚乳酸纤维简介................................................................................................................1
1.2.2聚乳酸纤维性能2
1.3聚乳酸非织造布工艺和应用3
1.3.1纺粘法聚乳酸非织造布3
1.3.2聚乳酸水刺无纺布3
1.3.3医疗卫生领域的应用4
1.4本课题研究的意义4
2实验部分5
2.1回潮率...........................................................................................................................................5
2.1.1实验原理............................................................................................................................5
2.1.2实验准备5
2.1.3实验步骤5
2.2接触角性能测试5
2.2.1实验原理5
2.2.2试样准备5
2.2.3实验步骤5
2.3毛细效应5
2.3.1实验原理5
2.3.2试样准备6
2.3.3实验步骤6
2.4织物刚柔性测试6
2.4.1实验原理6
2.4.2实验准备6
2.4.3实验步骤6
2.5织物透气性实验6
2.5.1测试原理6
2.5.2试样准备6
2.5.3实验步骤6
2.6透湿性测定7
2.6.1实验原理7
2.6.2实验准备7
2.6.3实验步骤7
2.7拉伸强力测定7
2.7.1实验原理7
2.7.2实验准备7
2.7.3实验步骤7
3实验结果分析8
3.1回潮率..........................................................................................................................................8
3.2接触角结果分析8
3.3芯吸高度结果分析9
3.4刚柔性测试结果分析10
3.5透气性测试结果分析11
3.6透湿性测试分析12
3.7拉伸强力测试分析12
4分析总结14
参考文献15
致谢16
1绪论
1.1前言
随着石油资源的匮乏，人们环保意识的提高,天然生物降解高分子材料引起了全世界的关注。
聚乳酸作为一种可降解的新型材料，具有良好的生物降解性、生物相容性、和生物可吸收性[1]。
使用后，在土壤和水中能被微生物完全降解成水和二氧化碳，对人体无毒无害，对环境无污染。
聚乳酸纤维是由可再生的玉米、小麦等淀粉原料发酵而转变成乳酸，再经过聚合、溶液或熔融纺丝而制成的纤维，是第一个完全可再生的人造纤维，具有天然纤维与合成纤维的双重特点。
聚乳酸纤维是实现工业化生产的一种新型环保纤维,具有来源丰富、可生物降解、物理机械性能和加工性能优良等优点。
由聚乳酸纤维制成的布料具有手感柔软、光泽亮丽、悬垂性、吸水性和抗皱性好，穿着舒适,并具有抗紫外线和导湿的作用,且能释放人体气味等特性，是一种非常理想的面料。
聚乳酸纤维性能优越,有极好的悬垂性、滑爽性、吸湿透气性、良好的耐热性及抗紫外线功能,并富有光泽和弹性,可作服装面料、家用装饰材料、医用材料、非织造布材料、可生物降解的包装材料等[2-4]。
然而,PLA的均聚物存在不少缺陷。
PLA属聚酯,亲水性差,降低了其生物相容性。
本文选用五种亲水剂，如HS-DM-1、SF-608AA、TF-629、TF-629C、TF-629B，对两种聚乳酸无纺布进行亲水处理，以改善其亲水性。
通过芯吸高度、伸长长度、抗弯长度、抗弯刚度、透气率等评价指标衡量其亲水性的大小。
1.2聚乳酸纤维
1.2.1聚乳酸纤维简介
聚乳酸纤维（PolylacLicAcidFiber.简称PLA）是由玉米、小麦、马铃薯等淀粉原料经发酵转变成乳酸，乳酸经缩合反应合成低分子量聚乳酸,再利用耦合剂将低分子量的聚乳酸聚合成具有良好机械物性的较高分子量聚乳酸,再通过化学改性将其物理性质提高并使其纤维化。
再经过溶液或熔融纺丝制成的纤维[5]。
熔融纺丝时,采用分子量比较高的聚乳酸,先将PLA切片进行真空干燥后,然后在氮气保护下通过螺杆挤压机喷丝制得,成丝后以118～210km/min的速度进行卷绕,然后将初生纤维在热板上双区拉伸进行拉伸热定形,最后根据产品要求制成长纤、短纤[6]。
聚乳酸纤维是第一个完全可再生的人造纤维，兼有天然纤维和合成纤维的特点。
商业化生产的PLA纤维是以玉米淀粉发酵制成乳酸，经脱水聚合反应制得聚乳酸酯溶液进行纺丝加工而成，所以PLA纤维又被称为玉米纤维[7,8]。
聚乳酸纤维的优良特性使其开发和深加工产品具有更加广阔的前景，聚乳酸非织造布的生产过程干净环保无污染，对全世界的环保事业具有深远影响。
聚乳酸纤维具有优良的降解性能。
它的降解不同于天然纤维的微生物酶解，聚乳酸的降解是由于聚合物链上酯键的水解，降解后产生二氧化碳和水。
最后在植物的光合作用下，又会生成淀粉的起始原料[9]，这个循环过程见图[10]。
图1-1聚乳酸纤维生态循环图
1.2.2聚乳酸纤维性能
PLA纤维具有良好的物理机械性能，是高结晶性、高取向性和高强度的纤维。
跟聚酯和聚酰胺纤维相对比，聚乳酸纤维的手感和悬垂性更好，抗紫外线（uv）性能好，比重低，可燃性差，发烟量小，卷曲性和保型性更好。
聚乳酸纤维吸湿吸水性小，水扩散性及渗水性佳，而且透湿性亦好，这些特性与衣料用途的吸汗速干性有关。
聚乳酸纤维与聚酯、棉纤维的性能对比如下[11]：
项目
PLA纤维
涤纶纤维
棉纤维
密度（g/cm-3）
1.27
1.38
1.54
熔点（℃）
175
260
/
玻璃化温度（℃）
57
70
/
标准状态吸湿率（%）
0.6
0.4
8.5
燃烧热（KJ*g-1）
18.84
23.03
/
断裂强度（CN/dtex）
4.0-4.9
4.0-4.9
3.0-4.9
伸长度（%）
30
30
/
染料种类
分散染料
分散染料
活性染料
染色温度（℃）
100
130
80
聚乳酸纤维具有的突出优点如下[12-15]：
（1）能耗低：
它的原材料十分丰富，都是可再生的资源，而且资源和能耗少：
聚乳酸纤维是当今最绿色和环保的有机高分子化合物。
其综合能源消耗是化学纤维生产中最低的。
（2）可生物降解无污染：
聚乳酸
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