获奖成果

聚乳酸长丝纤维全产业链关键技术研发与应用

更新时间:2021-04-14 17:04点击:3526次



技术亮点

1.国产PLA长丝的制备:采用阶梯式树脂干燥工艺与特殊干燥介质实现了PLA树脂低含水率与粘度降效果;采用小长径比螺杆、低沸点热媒、小孔径、大长径比喷丝板等避免了PLA纤维成形过程中的热降解等问题;采用多级牵伸工艺实现了PLA长丝纤度控制并提升了其加工性能;通过优化阻塞阻力、喂入压力、进气条件等方法实现了PLA长丝稳定生产。

2.国产环保PLA阻燃纤维制备:基于有机-无机杂化技术,设计构筑了环保高效阻燃PLA纤维。选用有机磷系阻燃剂-无机二维纳米层状材料作为协效阻燃体系,其具有绿色环保、高效阻燃、稳定持久等优点,同时通过表面修饰技术提高了阻燃剂与PLA的相容性与分散性,最终通过熔纺成形方法制备了综合性能优异的PLA阻燃纤维


技术简介

项目首先系统研究了聚合反应控制(在线温控检测)、切片结构性能分析(分子量及其分布、小分子含量等)、纤维成形工艺调控(温度、纺速、牵伸等)等方面做了系统研究工作,解决了PLA切片分子量过低、小分子含量过高、热稳定性差等问题,有效提升了国产PLA切片的可纺性与所得纤维性能,为国产差别化与功能性PLA纤维的研发奠定了重要基础。再次,系统分析了PLA切片干燥工艺、纤维成形工艺、膨化与网络参数等对PLA地毯膨化丝结构性能的影响。针对PLA切片性能特性以及地毯膨化丝性能要求,通过调控纤维生产工艺与改造基础加工设备,解决了PLA地毯膨化丝制备过程中耐磨性问题。

并利用相关检测分析技术揭示了加工工艺与PLA地毯膨化丝结构性能的内在关联,最终成功开发了综合性能优异的PLA膨化丝,拓展了PLA材料的应用领域同时为差别化PLA纤维的研发提供了新思路。最后,采用有机-无机杂化技术与纤维熔纺成形方法成功研发了环保高效PLA阻燃纤维。全面分析了阻燃体系(成分、含量等)、纤维成形工艺(温度、压力、纺速等)对所得纤维结构性能(力学性能、阻燃性能等)的影响,进一步阐明了PLA纤维的内在阻燃机理,对实际生产具有一定指导意义,同时为PLA杂化功能纤维的研发提供了新的指导思路。


产品展示




经济效益

通过本技术的系统与深入研究,依次成功突破了高品质PLA纤维熔纺成形、后道染整织造、终端产品开发等环节的关键技术,实现了PLA及其纤维全产业链的国产化,填补了我国国产PLA产业在纤维相关领域的空白,为我国PLA纤维纺织品的研发与应用奠定了原料基础。项目具有集成创新性和示范性,开发的系列功能产品可应用于高端地毯、汽车内饰、建筑装饰等领域,并可延伸应用于产业用纺织品等领域,对改善人民生活、推动化纤及相关行业科技进步有重要意义。




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