聚乳酸纤维是以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料，经发酵生成乳酸后，再经缩聚和熔融纺丝制成。聚乳酸纤维是一种原料可种植、易种植，废弃物在自然界中可自然降解的合成纤维。

 

它在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，燃烧时，不会散发毒气，不会造成污染，是一种可持续发展的生态纤维。其织物面料手感、悬垂性好,抗紫外线,具有较低的可燃性和优良的加工性能,适用于各种时装、休闲装、体育用品和卫生用品等，具有广阔的应用前景。

 

 

聚乳酸纤维的品种和用途

 

纤维级聚乳酸——切片纺

丙交酯——融直纺

聚乳酸长纤：FDY、DTY（POY）

聚乳酸短纤：纺纱用、非织造用、填充用

医用领域：缝合线等

    

长纤

    

FDY：与涤纶FDY相似的应用领域，但是受不耐高温不耐强碱的影响，在印染后整理加工方面与现有成熟技术并不配套，最早出来，但目前量不大。

    

DTY：具有前景的产品，应用领域宽，针织、梭织、筒染色织，手感蓬松，配合现在的低温型弹性纤维，在内衣、床品、运动/休闲服装领域前景广泛。

    

短纤

    

纺纱用：纯纺或混纺，与棉、麻、丝、毛、粘胶、莱赛尔等各种其他纤维进行混纺，可生产出不同风格的面料。  

    

非织造用：如水刺无纺布、热风/热轧无纺布、纺粘、融喷无纺布等，主要用在包装袋、卫材等一次性消费品，特别是卫材（如尿片、尿不湿、卫生巾等），聚乳酸有其独特的优势（亲肤性佳、不刺激、皮肤。）

    

填充物/絮料用：是一种性能良好的填充料，可用作被子、棉袄、玩具的填充物。

 

 

鉴别方法

 

采用燃烧试验法、显微镜法、熔点试验法、红外吸收光谱法、化学溶解试验法对聚乳酸纤维进行物理、化学性能的研究。 

 

显微镜法观察试验

    

对聚乳酸纤维进行显微镜观察，其横截面为近似圆形，纵截面纤维光滑、有明显斑点。 

聚乳酸纤维进行显微镜观察

 

燃烧试验

    

纤维靠近火焰时纤维熔缩；接触火焰时纤维熔融、燃烧；离开火焰时纤维熔融燃烧、熔体下落；纤维燃烧时有淡淡的特殊甜味；残留物为浅灰色胶状物。根据燃烧试验方法，聚乳酸纤维同合成纤维特征较为相似，无特殊的表征现象。但聚乳酸纤维离开火焰燃烧时有独特的透明蓝色火焰,其残渣为极少量淡黄色胶状物，有别于涤纶纤维。但是这个表征现象并不十分明显，不能单用此方法确认是否为聚乳酸纤维。 

 

熔点试验

    

聚乳酸纤维在150℃左右进行初熔，至165℃~170℃完全熔融。

    

在熔点法中，聚乳酸纤维的熔点在165℃~170℃之间，涤纶纤维的熔点一般在252℃左右，锦纶6纤维在220℃左右，锦纶66在260℃左右，丙纶纤维在180℃，乙纶纤维在160℃左右，虽然能将其与涤纶、锦纶区分开，但容易和乙纶混淆，加上许多低熔点涤纶的研发，使单纯应用熔点法不易进行定性鉴别。

 

红外光谱

   

对聚乳酸进行红外吸收光谱分析试验，其红外吸收光谱图见下图。

 

 

由红外吸收光谱图可见在1747cm-1左右有双键伸缩振动强的吸收峰，C-O的伸缩振动在1076cm-1左右，1179cm-1左右有二个最强的吸收峰，表明该纤维具有酯类特征的吸收峰，属聚酯家族。但C=O伸缩振动频率位置相应与苯环共轭的聚酯类要高，强度要弱。

    

在红外吸收光谱试验中，聚乳酸纤维和聚酯纤维的光谱吸收图有很大的相似之处，但可以通过聚乳酸的特征峰：1076cm-1、1179cm-1、1747cm-1，表明该纤维具有酯类特征的吸收峰，属聚酯家族。根据C=O基与苯环共轭，C=O基的伸缩振动频率比上述位置高低，强度的强与弱，区分聚乳酸纤维和涤纶纤维。

 

化学溶解

    

对聚乳酸纤维进行化学溶解试验，观察聚乳酸纤维在一定温度、溶解时间条件下，在一定的酸、碱、盐及有机溶剂中的溶解状态。

    

在溶解试验法中，聚乳酸纤维能溶解于常温下的二氯甲烷和煮沸的二甲基甲酰胺中，可以将之与涤纶有所区别，这是鉴别聚乳酸纤维和涤纶纤维及丙纶、乙纶纤维的关键点所在。聚乳酸纤维与涤纶纤维的化学溶解性部分相同，但聚乳酸纤维属线性脂肪族类聚酯纤维，而涤纶属芳香族类聚酯纤维，这 2 种纤维在分子结构上的差异导致化学溶解性有明显的差异。

 

聚乳酸服装用面料

 

充分利用聚乳酸纤维的优势，如与聚酯/涤纶相近的物理性能、可以定型，强力好、尺寸稳定性好、不刺激皮肤、易洗易干，也可以通过在纺丝时改变工艺及添加其它材料，让聚乳酸纤维具有功能性，如吸湿排汗、防紫外线等，从而开发出独具优势的服装用面料。

      

运动、休闲服装——DTY低弹丝针织面料（POLO衫、T恤衫等）；

内衣——交织、混纺，改变聚酯纤维不用在内衣里的传统，让内衣有更好的保形性、更安全；      

童装——无过敏、亲肤、难燃，是现代童装的要素之一。

其他…….

 

 

聚乳酸在家纺领域的应用

 

被子、枕头等的填充物：以中空聚乳酸短纤为代表，可以是纯PLA，也可以与其他纤维混合，代替现有的聚酯相关填充物。（下图为PLA/木棉的絮片）

    

 

床上用品面料（交织、混纺等）：可充分发挥其亲肤性好、不刺激皮肤、不致过敏的优点，克服涤/棉面料的不足，比全棉面料有更好的尺寸稳定性，易洗易干易打理。

 

 

聚乳酸无纺布

 

水刺无纺布：各种一次性消费品以及基布，代替现有的涤纶水刺无纺布应用。

    

热风/热轧、纺粘、融喷无纺布：主要用在卫材方面，如尿片、尿不湿、卫生巾、包装袋、购物袋等。

    

聚乳酸无纺布表面光滑，不吸湿，拥有更好的导流性、干爽性、生物相容性和不致敏性，比较适合易过敏人群。

 

 

聚乳酸纤维的应用前景

可部分代替涤纶纤维

    

两种纤维的物理性能相近，如强力好、不吸水、尺寸稳定性好等，涤纶纤维不宜应用的产品，聚乳酸纤维可以应用，如内衣领域（亲肤性好、天然弱酸性、不刺激皮肤）、运动休闲、床品等。

    

在一次性消耗品（可降解，对环境友好）上潜力巨大。

    

随着技术的进步和产能的增加，价格逐渐回落，性价比将进一步提升。作为目前大量使用的涤纶/聚酯产品的代用品，前景广阔。

 

聚乳酸纤维的染色后整理要/难点

    

要点

    

针织/梭织、交织/混纺类面料的染色前处理、染色、后整理，要遵循低温、低碱、短流程的原则，聚乳酸纤维染色温度低、定型温度低、不使用强碱，因此符合节能减排的趋势。

    

从染整环节也可以看出：聚乳酸环保的概念不仅仅是指材料本身，在后续加工生产过程中也比涤纶有明显优势。

    

纤维本身白度好，不用加荧光增白剂就能获得满意的白度。

    

难点

    

目前印花类产品还有难度，需进一步研究。

    

特别要注意的是：PLA的染色性能虽然与涤纶相近，但与染厂目前用惯的涤纶染色工艺是不同的、聚乳酸容易高温下水解、高温定型时报废，专用聚乳酸染料还不成熟，导致染色风险加大。可优先考虑色织色纺类产品、中浅色产品。染整行业的参与也很重要。

 

 

最新开发的聚乳酸产品一览

 

聚乳酸DTY/低弹丝，筒染丝；

 

 

聚乳酸与真丝交织的面料及领带；

 

 

聚乳酸/木棉超轻、保暖絮片（天然驱螨、抑菌）；

 

 

聚乳酸无纺布尿片、尿不湿、卫生巾；

 

 

聚乳酸混纺衬衫、聚乳酸购物袋；

 

聚乳酸/天竹混纺衬衫、聚乳酸购物袋

 

聚乳酸DTY针织运动面料、弹力面料。