玉米聚乳酸纤维及其在服装面料中的应用

2018-08-22李洵

科学与财富 2018年20期

关键词：服装玉米性能

李洵

摘要：玉米聚乳酸纤维是一种可完全生物降解的新型环保纤维。本文对玉米聚乳酸纤维的发展状况、开发流程做了简单介绍，重点从纤维、纱线、面料三个方面，说明了玉米聚乳酸纤维的性能，并且对玉米纤维在服装上的应用作了介绍与展望。

关键词：玉米；聚乳酸纤维；性能；服装；应用

The PLA fiber and its application in clothing

LI Xun

（Academy of arts，Xichang University，Liangshan Sichuan 615000 China）

Absract The PLA fiber is a kind of new environmental protection fibers，which can be biodegrade. This paper introduced simply the evolution and manufacturing process of PLA，and illustrated its performance from fiber，textile and fabric.And the application of PLA fiber in clothing was presented.

Key word corn；PLA fiber；performance；clothing；application

随着科技的进步和生活水平的提高，人们对着装的要求越来越高，健康、环保的绿色时装已成为一种时尚。玉米聚乳酸纤维采用天然可再生的植物资源为原料，是一种可完全生物降解的环保纤维，具有很好的悬垂性、吸湿透气性和与皮肤相适应的弱酸性，被称作新世纪的“绿色环保纤维”。

1 玉米聚乳酸纤维简介

作为农作物的玉米，具有价廉量多的特点，并且以它为原料制成纺织品应用与人们的生活也不是什么新奇的想法。早在1948年就有名为“维卡拉”的玉米纤维生产，它是玉米蛋白纤维。但是玉米聚乳酸纤维问世的时间却推迟到2003年。美国卡吉尔？道（Cargill-Dow）公司通过全球商业新闻发布会，向世人推出了一种新型的环保型纤维———由玉米制成的聚乳酸纤维Ingeo，又称玉米纤维。2003年6月，PLA纤维经美国联邦贸易委员会批准得到分类名称，从而和棉、丝、毛、尼龙、聚酯纤维一起划归入公认的商用纤维类别，实现了从实验室到商业化的转变。

玉米聚乳酸纤维是以玉米淀粉为原料，通过发酵与缩合、聚合反应制成聚乳酸，并利用耦合制成具有良好机械性能的较高分子量聚乳酸，再经过关键的化学改质，将其强度、保水性提升，最后纤维化而制得的新型环保纤维，其英文缩写为PLA（见图1）。

玉米聚乳酸纤维与传统高分子石油纤维不同，其在土壤和海水中的微生物作用下，可分解成二氧化碳和水，完成自然循环，燃烧不会产生Nox或SOx，燃烧热低，不会对地球环境造成污染。并且由于该纤维的初始原料为玉米，其再生循环周期短，大约为1～2年，产生的二氧化碳由于植物光合作用，在大气中的含量会逐渐减少。（见图2）玉米聚乳酸纤维已被推荐成为“21世纪的环境循环材料”，并以其优越的功能性和环保性逐渐成为21世纪的新型纺织材料中的佼佼者。

2 PLA纤维的性能

PLA纤维作为新型纤维，其截面呈圆型，表面光滑，强度较大，模量较低，纺纱时抱合力较差，纤维体积质量较小。PLA纤维特性与其它类型纤维对比情况详见表1。

从表1中不难看出，PLA纤维的性能与其它纤维相比存在差异。其具体特点总结如下：

（1）比重介于腈纶和羊毛之间，比天然纤维棉、丝、毛都轻，这说明玉米纤维具有较大的覆盖性，膨松性好。

（2）高度耐热性，是生物降解纤维中熔点最高的纤维。故它和一般的聚酯纤维一样，可以有复丝、单丝、长丝、切断纤维和非织造布等多种纤维形态，加工条件和设备也无需大的变化。对聚乳酸纤维进行染色、后加工或树脂加工等均非常容易，可做成流行、高性能生物降解的纤维制品。

（3）PLA纤维的强力较天然纤维棉、毛略高，比蚕丝、合成纤维略低。弹性、回复性良好.

（4）回潮率比较低，与涤纶纤维相接近，但其具有芯吸效应。

（5）难燃性佳，其难燃性与毛相似，优于聚酯纤维。玉米纤维、羊毛和聚酯纤维的限氧指数分别为26%～27%，24%～25%和23%～24%。燃烧热低，燃烧发烟量低。

（7）耐紫外线，耐酸不耐碱。

（8）较好的导湿透气性，纤维的卷曲性和卷曲的耐持久性好，经水刺缠结后布面平整，产品抗起球性佳。

（9）亲肤性好，其产品与人体皮肤接触时感觉舒适；亲水性好，其产品的吸湿及排汗性能良好。

（10）无毒性和防污染性，其产品具有自然的抑菌功能，对人体的健康有益。

3 PLA纤维纱线性能

纯纺PLA纤维纱线具有较好的光泽度，无金属刺眼光泽，并且由于纤维折射率较低具有優雅的真丝观感。纱线的回潮率较低但是它具有好的芯吸性能，吸水＼吸潮性能以及快干的效应。另外，此种纱线的低弹性及弹性回复性能均优于涤纶纱线，增添了织物的舒适伸展的性能。

但是由于PLA纤维表面光滑，纺纱抱合力不大，所以通常都与其他纤维混纺，制成的纱线性能优势得到互补，增加其产品附加值。如PLA纤维与优质的精梳棉纱混纺成纱，使此种纱线的回潮率得到提高，吸湿效果得到改善，同时有增添了纱线的棉质感。但由于PLA单纤的断裂伸长率较高，远远优于棉纤，此时应注意纱线混纺比例的确定；精梳彩棉/玉米纤维/羊绒纤维混纺成针织用纱。其混纺纱产品既突出了彩棉的舒适性能，又显示了玉米纤维较好的形态稳定性和抗皱性以及羊绒纤维的柔、轻、软、滑，糯的优良特性。

4 PLA纤维面料性能

PLA纤维面料性能优良，穿着舒适，有极好的悬垂性、滑爽性、吸湿透气性，有良好的耐热性及抗紫外線功能并富有光泽和弹性，可用作内衣、运动衣、时装等。聚乳酸纤维织物柔软，色泽艳丽因而特别适合做女装。

4.1吸湿快干性

聚乳酸纤维虽然回潮率较低，纤维本身吸湿很少，但它的导湿能力强，即聚乳酸纤维有很好的芯吸能力。并且由于纤维带有卷曲，其制品较为蓬松，更增强了其导湿能力。可以利用这一特性设计出吸湿排汗服用织物、家居卫浴用品、餐厨用品及各种一次性用即弃卫生产品等。

4.2柔软性与弹性

由于聚乳酸纤维的模量较低而弹性回复较高，因此.其织物的手感十分柔软，悬垂性良好，且纤维的回弹性高，再加上其表面具有较大的粘性.聚乳酸织物在相互摩擦时易产生丝鸣现象。从上述几个方面来看，比起涤纶来.聚乳酸更适于用来做仿真丝材料。

4.3抗变形性

聚乳酸纤维的回弹性高，因此其织物不容易折皱。并且纤维表面的粘性可增加纤维之间的摩擦力，在提高短纤维纱线的强力的同时.可以阻止纤维之间的滑移.从而提高聚乳酸针织产品的抗变形能力。

4.4耐光性

由于纤维的耐光强度高，因此聚乳酸面料具有较好的抗紫外线能力，利用它良好的耐光性，可应用于对耐光性要求相对较高的领域，如运动服装面料和窗帘织物等。

4.5耐热性

由于聚乳酸纤维的熔点较低，使得织物的耐热性能较差，限制了其在高温场所的使用。在纺纱织造后整理加工过程中及服装的熨烫与烘干过程中需要特别注意温度的控制。

4.6燃烧性

由于聚乳酸纤维属于难燃纤维，相对于其它可燃易燃纤维，它在燃烧时只释放出少量的烟雾，而且毒性较低，而且燃烧时释放出的热量低，相当于涤纶的60%，只须经过简单的阻燃处理，即可满足阻燃纺织品的性能要求，可用于各种装饰织物。

5 PLA纤维在服装中的应用

PLA纤维最大的特点就是绿色环保。其制成的服装由于生产过程中没有经过任何的特殊处理，不产生静电，对皮肤没有刺激，并且穿着柔软舒适利用PLA纤维制成的服装像棉制品一样柔软，有丝织品的天然光泽和悬垂感。其产品可广泛用于针织、梭织和编织，尤其适合婴幼儿贴身服装。

目前，玉米纤维已与棉、羊毛、莫代尔、天丝等成功混纺，或将其长纤维与棉、羊毛或粘胶等混用，纺制成衣料用织物，生产具有丝感外观的T恤、茄克衫、长袜及礼服。同时随着我国纺织科技的发展和人们健康意识的增强，PLA纤维与其他纤维混纺成的功能性和保健性纤维，也被服装领域广泛运用。如与永久性负离子粘胶纤维混纺织物做成的服装，不仅具有天然纤维的良好性能，而且具有合成纤维的优良物理性能，具有保健性；与粘胶纤维混纺纱生产的服饰透气性好，尺寸稳定，穿着舒适、风格独特，对人体有益，深受人们青睐。

PLA纤维在国内的发展还不够成熟，但是在欧美发达国家的服装行业中已被广泛运用。

该纤维是近年来研究开发的绿色环保纺织服装新材料，体现了人性、自然和技术的和谐统一，其发展潜力与前景是不可估量的。

6 小结

近年来，随着科技的进步和全球环保意识的增强，利用天然材质纺制成新型纤维已成为新的流行趋势。并且PLA原料来源十分丰富，合成技术的进步也使得其纺制成本下降，一些服装企业更提出了玉米“替代”石油战略。由此可见，PLA纤维正以其性能和价格的优势逐渐成为21世纪的新宠。

参考文献：

[1]戴学朋.玉米纤维织物的开发与染整工艺探讨[J].天津纺织科技，2007（4）：9-14.

[2]刘森.玉米纤维性能与用途的探讨[J].天津纺织科技，第41卷（1）：21-24.

[3]杨庆斌，王瑞，刘逸新.玉米纤维的基本力学性能研究[J].纺织科学研究，2006（4）：46-51.

[4]瞿才新.玉米＼天丝色纺产品的开发[J].江苏纺织，2006（10）：40-41.

[5]张技术.新型环保纤维——玉米纤维[J].毛纺科技，2006（5）：28-30.

[6]张荣华，张敏.色纺玉米涤纶混纺织物的开发与生产技术[J].江苏纺织，2007（3）：57-58.

[7]王文志.抗紫外涤纶纤维/玉米纤维/棉混纺织物的开发[J].山东纺织科技，2007（1）：19-20.