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   “有材有料” 棉紡織技術(shù)新傳媒 紡織新材料專(zhuān)欄  聚乳酸纖維，俗稱(chēng)“玉米纖維”，又名“乳絲”，得名于日本鐘紡于上世紀(jì)90年代推出的聚乳酸纖維與天然纖維的混紡品種。顧名思義，聚乳酸與玉米是“親戚”，聚乳酸的第一代原料是玉米，其可溯源為：玉米→淀粉→糖→乳酸→聚乳酸。凡是含有淀粉、纖維素與半纖維素的天然生物質(zhì)原料，都可用來(lái)生產(chǎn)乳酸，再經(jīng)聚合生產(chǎn)聚乳酸。為避免“與人爭(zhēng)糧、與糧爭(zhēng)地”，也可采用非糧作物（如木薯）作為原料，甚至稻草、秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料來(lái)生產(chǎn)乳酸，進(jìn)而生產(chǎn)聚乳酸。
| 聚乳酸纖維的發(fā)展乳酸最早是從酸奶里找到，后來(lái)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)動(dòng)物、人類(lèi)的肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的酸就是乳酸。利用乳酸聚合制備成聚乳酸高分子材料，是美國(guó)杜邦公司Carothers（尼龍的發(fā)明人）首先在實(shí)驗(yàn)室發(fā)明制得的。 聚乳酸纖維的研發(fā)已有半個(gè)多世紀(jì)歷史。美國(guó)Cyanamid公司于上世紀(jì)60年代研制出聚乳酸可吸收縫線(xiàn)。日本鐘紡與島津制作所于1989年合作開(kāi)發(fā)出純紡聚乳酸纖維及其與天然纖維的混紡品種，并在1998年長(zhǎng)野冬運(yùn)會(huì)上展出；日本尤尼吉卡公司于2000年開(kāi)發(fā)出聚乳酸長(zhǎng)絲與紡粘非織造布。美國(guó)Cargill Dow Polymers（CDP）公司（現(xiàn)NatureWorks）于2003年發(fā)布涵蓋聚乳酸樹(shù)脂、纖維、薄膜的系列產(chǎn)品（IngeoTM），并特許德國(guó)Trevira公司生產(chǎn)IngeoTM系列非織造布，用于汽車(chē)、家紡、衛(wèi)生等領(lǐng)域。 我國(guó)也有多家單位開(kāi)展了聚乳酸纖維的相關(guān)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，例如馬鞍山同杰良生物材料公司、恒天長(zhǎng)江生物材料有限公司、安徽豐原集團(tuán)、上海德福倫化纖有限公司等。 | 聚乳酸纖維的工藝與應(yīng)用目前主流的聚乳酸纖維均采用高光學(xué)純度左旋聚乳酸（PLLA）為原料，利用其高結(jié)晶、高取向特性，通過(guò)不同的紡絲工藝（熔紡、濕法紡、干法紡、干濕紡、靜電紡等）制備而成。其中，熔紡聚乳酸纖維（長(zhǎng)絲、短纖）可用于服裝、家紡等領(lǐng)域，生產(chǎn)設(shè)備和工藝接近于滌綸，具有良好的可紡性以及適中的性能。經(jīng)過(guò)適當(dāng)改性，聚乳酸纖維可獲得較優(yōu)的阻燃（自熄）和天然抑菌特性。但是，熔紡聚乳酸纖維在力學(xué)強(qiáng)度、高溫尺寸穩(wěn)定性、回彈及抗老化等方面仍有改進(jìn)空間。
濕法紡、干法紡、干濕紡和靜電紡聚乳酸纖維（膜）主要用于生物醫(yī)用領(lǐng)域，代表性產(chǎn)品包括：高強(qiáng)可吸收縫線(xiàn)、藥物載體、防粘連隔膜、人工皮膚、組織工程支架等。 隨著醫(yī)療、衛(wèi)材、過(guò)濾、裝飾等領(lǐng)域?qū)σ淮涡苑强椩觳嫉男枨蠹ぴ觯廴樗岱强椩觳家渤蔀檠邪l(fā)熱點(diǎn)之一。 美國(guó)田納西大學(xué)于上世紀(jì)90年代最先研究了聚乳酸紡粘和熔噴非織造布，日本鐘紡隨后開(kāi)發(fā)出面向農(nóng)業(yè)應(yīng)用的聚乳酸紡粘非織造布，法國(guó)Fibreweb公司研發(fā)出聚乳酸紡粘、熔噴非織造布及多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中，紡粘非織造布層主要提供力學(xué)支撐，熔噴非織造布層與紡粘非織造布層共同提供阻隔、吸附、過(guò)濾、保溫等效能。 國(guó)內(nèi)同濟(jì)大學(xué)、上海同杰良生物材料有限公司、恒天長(zhǎng)江生物材料有限公司等單位在非織造布用復(fù)合纖維以及非織造布產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，目前已成功開(kāi)發(fā)了紡黏、水刺、熱軋、熱風(fēng)等非織造布，應(yīng)用于衛(wèi)生巾、尿褲等一次性衛(wèi)生用品，以及面膜、茶包、空氣與水過(guò)濾材料等產(chǎn)品。 聚乳酸纖維以其天然來(lái)源、生物可降解環(huán)保性等優(yōu)勢(shì)，還在汽車(chē)內(nèi)飾、香煙絲束等方面得到推廣應(yīng)用。 | 聚乳酸纖維的特點(diǎn)聚乳酸纖維廣受稱(chēng)道的優(yōu)點(diǎn)之一為可生物降解或體內(nèi)吸收。生物降解性能必須在標(biāo)準(zhǔn)堆肥條件下測(cè)定，降解產(chǎn)物為水和二氧化碳。常規(guī)聚乳酸纖維在正常使用或絕大多數(shù)自然環(huán)境中只發(fā)生緩慢水解甚至難以察覺(jué)，例如在自然土壤中掩埋1年也基本不發(fā)生降解，而在常溫堆肥條件下1周左右即發(fā)生降解。 聚乳酸纖維在體內(nèi)的降解吸收受其結(jié)晶度影響很大，模擬體外降解實(shí)驗(yàn)表明，高結(jié)晶度聚乳酸纖維經(jīng)過(guò)5.3年仍基本保持形狀和近80%的強(qiáng)度，可能需要40-50年才能降解完全。
| 聚乳酸纖維的創(chuàng)新拓展作為研發(fā)生產(chǎn)了半個(gè)多世紀(jì)的化纖品種，聚乳酸纖維當(dāng)前的實(shí)際用量仍不及滌綸的千分之一，成本因素固然居前，性能短板也不容忽視。通過(guò)改性揚(yáng)長(zhǎng)避短是發(fā)展聚乳酸纖維的必由之路。 我國(guó)是化纖生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，近年來(lái)在改性聚乳酸纖維方面的研究處于領(lǐng)先地位。聚乳酸纖維既能與傳統(tǒng)天然的“棉麻毛絲”混紡制成性能互補(bǔ)的機(jī)織、針織面料，也可與其他化學(xué)纖維如氨綸、PTT等混紡制成織物，體現(xiàn)了親膚、透氣、導(dǎo)濕等功效，已在內(nèi)衣面料方面得到推廣。同濟(jì)大學(xué)、中科院寧波材料所、東華大學(xué)、蘇州大學(xué)、嘉興學(xué)院、上海同杰良生物材料公司等已進(jìn)行了大量的技術(shù)開(kāi)發(fā)與產(chǎn)品推廣等。 中科院寧波材料所科研人員受塑料“合金化”的啟發(fā)，采用另一商品化生物基可降解樹(shù)脂（聚羥基脂肪酸酯）與聚乳酸進(jìn)行共混紡絲，研制出新型合金改性聚乳酸纖維，染色性好，天然抑菌，可用于高值紡織品和醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域。  |
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