科创中国

行业领域

新材料技术

需求背景

塑料因为其轻质高强、可加工性好、化学稳定性好等特点，被广泛地应用于人们的生活。就在人们享受塑料制品带来的便捷生活方式时，废弃塑料造成的污染，也日渐成为困扰着人类和地球的不解难题。化纤纺织品作为微塑料污染最大的来源，从其出发，减少在生产、使用、清洗以及废弃后处理等环节中微塑料的生成量很有必要。大力开发生物基化学纤维和生物可降解纤维，实现纤维加工过程的绿色制造。在废弃后可焚烧发电，或废弃在环境中能够自然降解，归宿可再生循环、可降解核心的绿色经济，最终使化纤制品能够从环境中来，到环境中去，是全球可持续发展的必然趋势。

聚乳酸(PLA)是一种被广泛应用的绿色塑料，可通过微生物的作用分解为二氧化碳和水，然后参与植物的光合作用，并在维持碳平衡中起重要作用。使用PLA既可以减轻塑料污染问题，又可以减轻对石化资源的过度消耗，这使PLA材料具有广泛的应用潜力。

熔融纺丝是制备PLA纤维最为经济的纺丝方法。PLA的熔融纺丝与现有涤纶生产和各种纺丝工艺相近，但PLA的熔纺成型比涤纶难控制，原因是PLA熔体的高黏度以及对温度的敏感性。对相同分子量的PLA熔体，其黏度要远高于涤纶熔体的黏度，为达到纺丝成型时较好的流动性，PLA必须具有较高的纺丝温度，但在高温下尤其是经受较长时间的高温容易分解，造成纺丝型的温度范围较窄，因此，聚乳酸熔纺工艺的良好控制非常关键。

需解决的主要技术难题

***的熔纺成型难控制

2.纺丝成型时的流动性较差

***经受较长时间的高温容易分解，造成纺丝型的温度范围较窄

期望实现的主要技术目标

改性PLA切片达到GB29284-2012要求

①熔点≥125℃

②密度 ***±***³

③玻璃化转变温度≥50℃

④水分≤***%

⑤拉伸强度≥45MPa

       ⑥生物分解率≥60%

需求解析

解析单位：浙江省宁波市 解析时间：2023-09-27

干宁

宁波大学

教授

综合评价

该研发通过使用梯度式加热处理，在对聚乳酸纤维的加工过程中采用先降温后升高的处理方式，可进一步增强聚乳酸纤维内原子结构间的稳定性，同时在相对高温的环境下，使得聚乳酸纤维一直处于相对干燥的环境下；通过采用负压处理，利用压强差的原理，使得聚乳酸类聚合物自动从容器内挤出，同时在挤出的过程中进行熔融作业，减少了传统作业时需要将聚合物挤出后再放置到容器内进行熔融作业的工序，从而提高了聚乳酸类聚合物制备时的工作效率；通过在纺丝加工时，使用氮气作为保护性气体，使得加工者可以通过改变纺丝加工作业时的温度，改变聚乳酸纤维的拉伸倍数，可根据使用者的要求进行灵活调控。

查看更多>

处理进度