［摘 要］PLA纖維是一種性能優(yōu)異的聚酯纖維。本文綜合分析了PLA纖維的生物降解性和可循環(huán)性、無(wú)毒性、低溫染色性、回彈性和抗皺性、阻燃性、耐紫外線性，闡述了生產(chǎn)中應(yīng)注意的問(wèn)題，并對(duì)PLA纖維的應(yīng)用前景作了論述。
21世紀(jì)，新材料的研制和開(kāi)發(fā)占有舉足輕重的作用，特別是在“我們只有一個(gè)地球”的口號(hào)下，開(kāi)發(fā)與利用生物可降解的聚乳酸（Polylactic Acid，PLA）纖維已成為本世紀(jì)紡織新原料的熱點(diǎn)。PLA纖維采用天然可再生的植物資源為原料，減少了對(duì)石油資源的依賴性，與常規(guī)的纖維材料相比，PLA纖維還具有獨(dú)特的優(yōu)異性能，隨著人們對(duì)環(huán)境的日益重視和聚乳酸樹(shù)脂的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)以及PLA纖維應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開(kāi)發(fā)，PLA纖維必將成為21世紀(jì)最重要的纖維材料之一。
1 PLA纖維的研究進(jìn)展
PLA纖維是一種性能優(yōu)異的聚酯纖維，是以L-乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，而L-乳酸的主要原料來(lái)自玉米，所以PLA纖維也被稱為玉米纖維。生產(chǎn)PLA纖維的工藝為：玉米淀粉經(jīng)水解為葡萄糖，再用乳酸桿菌厭氧發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程用液堿中和生成乳酸，發(fā)酵液經(jīng)凈化后，用電滲析工藝，制成純度達(dá)99.5％的乳酸。由乳酸制PLA生產(chǎn)工藝有：（1）直接縮聚法，在真空下使用溶劑使脫水縮聚。（2）非溶劑法，使乳酸生成環(huán)狀二聚體丙交酯，再開(kāi)環(huán)縮聚成PLA。
聚乳酸的研究和開(kāi)發(fā)歷史可以追溯到20世紀(jì)20～30年代，著名高分子化學(xué)家Carothers曾對(duì)聚乳酸的合成做過(guò)報(bào)道。1944年，F(xiàn)ilachiene在Hovey、Hodgins及Begji研究的基礎(chǔ)上，對(duì)聚乳酸的聚合方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。1954年Du pont公司采用新的聚合方法制備出了高分子量的聚乳酸，但由于其對(duì)熱和水十分敏感，因此未受到重視。20世紀(jì)60年代以后，由于發(fā)現(xiàn)聚乳酸酯在人體內(nèi)可降解，人們對(duì)其作為生物醫(yī)用材料開(kāi)展了廣泛的研究和應(yīng)用。后來(lái)，美國(guó)知名谷物公司Cargill研發(fā)成功玉米PLA纖維。1997年，化學(xué)公司DowPolymers看好PLA纖維的后期發(fā)展，便與Cargill公司合資組建CargillDow Polymers LLC公司（CDP公司）生產(chǎn)聚乳酸，產(chǎn)品的商品名為Nature Works PLA。1989年，日本鐘紡公司與島津制作所合作開(kāi)發(fā)玉米PLA纖維，原料來(lái)源于島津制作所和CDP公司。1994年開(kāi)發(fā)出商品名為L(zhǎng)actron的纖維，1998年又開(kāi)發(fā)出此種纖維的系列產(chǎn)品，并于長(zhǎng)野冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上展示了由Lactron纖維制成的各種服飾。2000年1月，鐘紡公司與CDP合作，聯(lián)合生產(chǎn)聚乳酸樹(shù)脂。2003年1月，CDP公司在美國(guó)紐約向全世界發(fā)布了其Nature Work TMPLA纖維的新的名稱“Ingeo”，意為從地球來(lái)的有效成分，體現(xiàn)了人性、自然和技術(shù)的和諧統(tǒng)一，全球有85家著名的品牌生產(chǎn)廠商共同簽署了聯(lián)合開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用聚乳酸纖維的協(xié)議。聚乳酸纖維成本過(guò)高的問(wèn)題亦因聚乳酸樹(shù)脂工廠的投產(chǎn)而得到解決，目前價(jià)格比PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二酯）價(jià)格便宜10％～15％。現(xiàn)在，世界各工廠生產(chǎn)聚乳酸纖維的原料均來(lái)自美國(guó)CDP公司，而杜邦、Monsanto等大廠也有建廠計(jì)劃。在第十屆上海國(guó)際紡織面料及輔料（秋冬）博覽會(huì)上，中國(guó)華孚集團(tuán)、中國(guó)香港福田公司和臺(tái)灣遠(yuǎn)東紡織公司，以及日本伊藤忠公司、CDP公司、Thermore公司、UnifiAsia公司等知名企業(yè)展出了各自的PLA纖維系列產(chǎn)品，預(yù)示著PLA纖維廣泛應(yīng)用的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。
2 PLA纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其制品的性能
2.1 PLA纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)與物理性能
2.1.1 PLA纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)
PLA纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由圖可知，聚乳酸纖維的橫截面呈非完整的圓形。
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