聚乳酸纤维及其纺织品的生产技术分析

聚乳酸纤维及其纺织品的生产技术分析
高洪国 张磊 文洪杰 朱子玉
（愉悦家纺有限公司 山东省生态纺织技术创新中心 山东黄河三角洲纺织科技研究院有限公司）
摘要：总结分析聚乳酸面料的相关生产关键技术，从纺纱技术、织造技术、染整技术、缝制技术和成品使用等方面，介绍了可以采取的技术和措施。

该工艺为聚乳酸纤维的开发提供了新的思路和技术支持，应用前景广阔。

关键词：聚乳酸；纺纱；织造；染整；抗菌防螨
聚乳酸产业在国内蓬勃发展，现在主要有安徽丰原、浙江海正和吉林中粮等17家企业生产聚乳酸，已投产约18.1万吨/年，规划投产约141万吨/年。

伴随着聚乳酸产业的高速发展，聚乳酸的大规模产业化应用和商业化运作已迫在眉睫。

聚乳酸纤维是一种芳香族聚酯纤维，分子链中不存在强极性基，碳链中含有较多的酯基和等距排列的甲基，因此该纤维具有类似合成纤维的特性。

其与涤纶和棉的物理性能比较如表1所示。

表1
聚乳酸纤维、涤纶和棉的性能比较
纤维类别
涤纶
PLA
棉纤维
比重（g/cm 3） 1.38～1.39 1.27～11.29 1.54～1.55回潮率（%）
0.4～0.50.4～0.67.0～8.0干强（cN/dtex） 3.8～6.2 3.2～4.9 1.9～3.1干伸长率（%）20～3230～35
7.0～9.0湿强（cN/dtex） 3.6～6.0 3.0～4.6 2.6～3.0
湿伸长率（%）22～3535～4012.0～14.1初始模量（cN/dtex）
22～44（短）80～140（长）
20～42（短）82～124（长）
60～82弹性回复率（伸度5%）
65
9352熔点（℃）255
175/燃烧性多烟少烟燃烧
极限氧指数（%）20～2226+17～20
抗紫外线性
中等
好
中等偏差
由表1可知，聚乳酸纤维具有强度高、延伸度大、悬垂性优良、回弹性好、抗紫外性能好、产烟量少和可燃性低等诸多优点。

存在回潮率低、吸湿性差、导电性差、抱合性差、玻璃化温度和熔点较低以及不耐强碱等不足。

因此为发挥聚乳酸纤维的优良特性，需要针对其特点在纺纱、织造、
印染和缝制等工艺进行改进调整，以满足生产需要。

1.纺纱关键技术分析
针对因聚乳酸纤维特性造成的纺纱过程中的诸多问题，有以下解决方案：
1.1 粘卷问题
适当对上下尘笼的棉层厚度进行调节，同时合理加大棉卷罗拉压力，从而降低棉层粘连；适度储存棉卷，按照先做先用的原则同时采取高效的预处理，进而提高纤维可纺性；将相同品种的粗纱喂入棉卷，进而消除棉卷粘连；码长牙的选择应偏小掌握，
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从而减少棉卷定长；尘笼补风方式
由两侧补风改为平面补风，进而改善棉卷结构，解决大块纤维滚向尘笼的问题，从而提高棉卷的横向不匀率。

1.2 梳棉成条困难、堵斜管和“三绕”问题
将锡林-盖板之间的隔距适度增大（较棉纺），并加大刺辊与锡林间的线速比（1：2），增强了纤维在机器中的转移能力；生条重量调低，调大上下轧辊之间的隔距，从而提高各通道的光滑度，降低堵塞断条的发生；调高针齿密度的同时降低锡林针
布工作角。

1.3 缠绕罗拉胶辊的问题
采W S N型涂料并条胶辊代替酸处理胶辊；为了提高条子的抱合力需要调低车速并选用较小的喇叭口；减少满筒长度（2k m改为1.6k m）是为了降
低上圈条器与条子之间的摩擦。

1.4 粗纱“硬头”问题
粗纱的捻系数偏大掌握（104）；采用较低的纺纱张力降低纱条出现的
意外牵伸情况。

1.5 回缩现象
设计牵伸倍数时较平时偏大5-15%。

2.织造关键技术分析
针对织造过程中因聚乳酸纱线特点引起的问题，提出了以下解决方
案：
2.1 纱线伸长和毛羽过多问题
采用较小的张力和较低的络筒速
度，降低筒子的卷装硬度。

2.2 撑疵、断疵、浆斑和经纱“塑化”现象
为提高浆料浆液的有效渗透，适当加大配方中P V A浆料的比例和压浆
力；上浆过程温度偏低掌握。

2.3 纬向幅宽缩率较大和纱线粘连问题
织造过程中的引纬张力需要适当控制，并且调低加工系数，确保车间内适宜的温湿度。

3.染整关键技术分析
针对因聚乳酸纤维特性造成的染
整过程中的诸多问题，有以下解决方
案：
3.1 烧毛手感变硬情况
纯聚乳酸织物和交织织物所用
纱线通过控制纺纱工艺以减少表面毛
羽，从而避开烧毛工序。

3.2 退浆纤维降解情况
白度要求不高的织物可采用酶退
浆处理的工艺，其它产品则可以使用
低碱或纯碱的处理工艺。

3.3 热定型温度的影响
热定型温度影响聚乳酸织物
的性能，因此不仅缩短定型时间
（约25s），还需适当降低定型温度
（115℃左右）。

3.4 染色因素
由于聚乳酸纤维适合用分散染
料染色，聚乳酸纤维本身T g较低导致
其染色温度不足70℃时基本不上染，
升温到80℃时开始加快上染，因此染
色时可以较快升温到80℃，而在达到
80℃时应降低升温速率(1～2℃/min)。

此外，还需要在90～95℃保温约5min以
加强移染，但最高染色温度应控制在
100～110℃以降低染色不匀。

为了避免聚乳酸纤维遇高温水解
造成的纤维损伤，在最高温度中的持
温保温时间（20～30m i n）应严格控
制，值得注意的是染料扩散速度在此
温度很快，可以满足上染率的需求。

为了避免产生皱折以及手感发硬
的问题，调慢染色后的降温速率直至
50℃以下（2℃/m i n），染液排放和
染后洗涤应在T g（57℃）后进行。

另
外，织物张力在染色时需全程控制。

为了减少聚乳酸纤维因结构松弛
导致的染色上染速率过快，应对升温
速率进行严格控制。

染色时间不仅影响染色质量，也
关系着染色效率。

选择在p H值为5.0～6.0的范围内
进行染色，不仅可以有效降低纤维的
水解现象，还应符合分散染料染色的
pH值。

3.5 还原清洗
染色后需要对浮色进行还原清
洗以确保染色牢度，选用中性洗涤液
短时清洗，此过程温度控制在60～
65℃，且不宜使用烧碱。

3.6 柔软整理
采用非有机硅类柔软剂（亲水型
柔软剂）可以有效提高织物的平滑性
和吸湿性，适当控制柔软剂用量、处
理温度和时间等，且拉幅温度不宜超
过130℃。

4.缝制关键技术分析
聚乳酸在缝制熨烫时温度不能超
过110℃。

5.成品使用关键技术分析
聚乳酸成品应避免在湿热条件下
长期使用，在40℃以下的洗涤温度中
采用中性和弱酸性洗涤剂清洗，不可
漂白，洗净后保持干燥、避光存放。

6.结语
绿色环保、提高产品附加值是
纺织新材料应用的重要方向。

近几年
来，聚乳酸产业的发展已初具规模，
但聚乳酸纤维的大规模产业化应用还
需进一步拓展。

根据聚乳酸纤维的特
性，通过在纺纱、织造、染整和缝制
等环节的针对性工艺改进实现了聚乳
酸面料的工业化生产。

目前完整且紧
密配合的工艺流程尚未广泛应用，其
规模化应用可以显著推进聚乳酸纤维
的产业化应用和商业化运作，提高企
业的市场竞争力。

该生产工艺还能够
推进纺织企业的生产方式创新和产品
结构优化，为新型纤维在纺织领域的
开发提供了技术支持、研发思路和实
践借鉴，有效解决纺织行业的同质化
竞争问题。

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