玉米聚乳酸纖維及其在服裝面料中的應用

李洵

摘要：玉米聚乳酸纖維是一種可完全生物降解的新型環(huán)保纖維。本文對玉米聚乳酸纖維的發(fā)展狀況、開發(fā)流程做了簡單介紹，重點從纖維、紗線、面料三個方面，說明了玉米聚乳酸纖維的性能，并且對玉米纖維在服裝上的應用作了介紹與展望。

關鍵詞：玉米；聚乳酸纖維；性能；服裝；應用

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

隨著科技的進步和生活水平的提高，人們對著裝的要求越來越高，健康、環(huán)保的綠色時裝已成為一種時尚。玉米聚乳酸纖維采用天然可再生的植物資源為原料，是一種可完全生物降解的環(huán)保纖維，具有很好的懸垂性、吸濕透氣性和與皮膚相適應的弱酸性，被稱作新世紀的“綠色環(huán)保纖維”。

1 玉米聚乳酸纖維簡介

作為農(nóng)作物的玉米，具有價廉量多的特點，并且以它為原料制成紡織品應用與人們的生活也不是什么新奇的想法。早在1948年就有名為“維卡拉”的玉米纖維生產(chǎn)，它是玉米蛋白纖維。但是玉米聚乳酸纖維問世的時間卻推遲到2003年。美國卡吉爾？道（Cargill-Dow）公司通過全球商業(yè)新聞發(fā)布會，向世人推出了一種新型的環(huán)保型纖維———由玉米制成的聚乳酸纖維Ingeo，又稱玉米纖維。2003年6月，PLA纖維經(jīng)美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會批準得到分類名稱，從而和棉、絲、毛、尼龍、聚酯纖維一起劃歸入公認的商用纖維類別，實現(xiàn)了從實驗室到商業(yè)化的轉變。

玉米聚乳酸纖維是以玉米淀粉為原料，通過發(fā)酵與縮合、聚合反應制成聚乳酸，并利用耦合制成具有良好機械性能的較高分子量聚乳酸，再經(jīng)過關鍵的化學改質，將其強度、保水性提升，最后纖維化而制得的新型環(huán)保纖維，其英文縮寫為PLA（見圖1）。

玉米聚乳酸纖維與傳統(tǒng)高分子石油纖維不同，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，完成自然循環(huán)，燃燒不會產(chǎn)生Nox或SOx，燃燒熱低，不會對地球環(huán)境造成污染。并且由于該纖維的初始原料為玉米，其再生循環(huán)周期短，大約為1～2年，產(chǎn)生的二氧化碳由于植物光合作用，在大氣中的含量會逐漸減少。（見圖2）玉米聚乳酸纖維已被推薦成為“21世紀的環(huán)境循環(huán)材料”，并以其優(yōu)越的功能性和環(huán)保性逐漸成為21世紀的新型紡織材料中的佼佼者。

2 PLA纖維的性能

PLA纖維作為新型纖維，其截面呈圓型，表面光滑，強度較大，模量較低，紡紗時抱合力較差，纖維體積質量較小。PLA纖維特性與其它類型纖維對比情況詳見表1。

從表1中不難看出，PLA纖維的性能與其它纖維相比存在差異。其具體特點總結如下：

（1）比重介于腈綸和羊毛之間，比天然纖維棉、絲、毛都輕，這說明玉米纖維具有較大的覆蓋性，膨松性好。

（2）高度耐熱性，是生物降解纖維中熔點最高的纖維。故它和一般的聚酯纖維一樣，可以有復絲、單絲、長絲、切斷纖維和非織造布等多種纖維形態(tài)，加工條件和設備也無需大的變化。對聚乳酸纖維進行染色、后加工或樹脂加工等均非常容易，可做成流行、高性能生物降解的纖維制品。

（3）PLA纖維的強力較天然纖維棉、毛略高，比蠶絲、合成纖維略低。彈性、回復性良好.

（4）回潮率比較低，與滌綸纖維相接近，但其具有芯吸效應。

（5）難燃性佳，其難燃性與毛相似，優(yōu)于聚酯纖維。玉米纖維、羊毛和聚酯纖維的限氧指數(shù)分別為26%～27%，24%～25%和23%～24%。燃燒熱低，燃燒發(fā)煙量低。

（7）耐紫外線，耐酸不耐堿。

（8）較好的導濕透氣性，纖維的卷曲性和卷曲的耐持久性好，經(jīng)水刺纏結后布面平整，產(chǎn)品抗起球性佳。

（9）親膚性好，其產(chǎn)品與人體皮膚接觸時感覺舒適；親水性好，其產(chǎn)品的吸濕及排汗性能良好。

（10）無毒性和防污染性，其產(chǎn)品具有自然的抑菌功能，對人體的健康有益。

3 PLA纖維紗線性能

純紡PLA纖維紗線具有較好的光澤度，無金屬刺眼光澤，并且由于纖維折射率較低具有優(yōu)雅的真絲觀感。紗線的回潮率較低但是它具有好的芯吸性能，吸水＼吸潮性能以及快干的效應。另外，此種紗線的低彈性及彈性回復性能均優(yōu)于滌綸紗線，增添了織物的舒適伸展的性能。

但是由于PLA纖維表面光滑，紡紗抱合力不大，所以通常都與其他纖維混紡，制成的紗線性能優(yōu)勢得到互補，增加其產(chǎn)品附加值。如PLA纖維與優(yōu)質的精梳棉紗混紡成紗，使此種紗線的回潮率得到提高，吸濕效果得到改善，同時有增添了紗線的棉質感。但由于PLA單纖的斷裂伸長率較高，遠遠優(yōu)于棉纖，此時應注意紗線混紡比例的確定；精梳彩棉/玉米纖維/羊絨纖維混紡成針織用紗。其混紡紗產(chǎn)品既突出了彩棉的舒適性能，又顯示了玉米纖維較好的形態(tài)穩(wěn)定性和抗皺性以及羊絨纖維的柔、輕、軟、滑，糯的優(yōu)良特性。

4 PLA纖維面料性能

PLA纖維面料性能優(yōu)良，穿著舒適，有極好的懸垂性、滑爽性、吸濕透氣性，有良好的耐熱性及抗紫外線功能并富有光澤和彈性，可用作內衣、運動衣、時裝等。聚乳酸纖維織物柔軟，色澤艷麗因而特別適合做女裝。

4.1吸濕快干性

聚乳酸纖維雖然回潮率較低，纖維本身吸濕很少，但它的導濕能力強，即聚乳酸纖維有很好的芯吸能力。并且由于纖維帶有卷曲，其制品較為蓬松，更增強了其導濕能力?？梢岳眠@一特性設計出吸濕排汗服用織物、家居衛(wèi)浴用品、餐廚用品及各種一次性用即棄衛(wèi)生產(chǎn)品等。

4.2柔軟性與彈性

由于聚乳酸纖維的模量較低而彈性回復較高，因此.其織物的手感十分柔軟，懸垂性良好，且纖維的回彈性高，再加上其表面具有較大的粘性.聚乳酸織物在相互摩擦時易產(chǎn)生絲鳴現(xiàn)象。從上述幾個方面來看，比起滌綸來.聚乳酸更適于用來做仿真絲材料。

4.3抗變形性

聚乳酸纖維的回彈性高，因此其織物不容易折皺。并且纖維表面的粘性可增加纖維之間的摩擦力，在提高短纖維紗線的強力的同時.可以阻止纖維之間的滑移.從而提高聚乳酸針織產(chǎn)品的抗變形能力。

4.4耐光性

由于纖維的耐光強度高，因此聚乳酸面料具有較好的抗紫外線能力，利用它良好的耐光性，可應用于對耐光性要求相對較高的領域，如運動服裝面料和窗簾織物等。

4.5耐熱性

由于聚乳酸纖維的熔點較低，使得織物的耐熱性能較差，限制了其在高溫場所的使用。在紡紗織造后整理加工過程中及服裝的熨燙與烘干過程中需要特別注意溫度的控制。

4.6燃燒性

由于聚乳酸纖維屬于難燃纖維，相對于其它可燃易燃纖維，它在燃燒時只釋放出少量的煙霧，而且毒性較低，而且燃燒時釋放出的熱量低，相當于滌綸的60%，只須經(jīng)過簡單的阻燃處理，即可滿足阻燃紡織品的性能要求，可用于各種裝飾織物。

5 PLA纖維在服裝中的應用

PLA纖維最大的特點就是綠色環(huán)保。其制成的服裝由于生產(chǎn)過程中沒有經(jīng)過任何的特殊處理，不產(chǎn)生靜電，對皮膚沒有刺激，并且穿著柔軟舒適利用PLA纖維制成的服裝像棉制品一樣柔軟，有絲織品的天然光澤和懸垂感。其產(chǎn)品可廣泛用于針織、梭織和編織，尤其適合嬰幼兒貼身服裝。

目前，玉米纖維已與棉、羊毛、莫代爾、天絲等成功混紡，或將其長纖維與棉、羊毛或粘膠等混用，紡制成衣料用織物，生產(chǎn)具有絲感外觀的T恤、茄克衫、長襪及禮服。同時隨著我國紡織科技的發(fā)展和人們健康意識的增強，PLA纖維與其他纖維混紡成的功能性和保健性纖維，也被服裝領域廣泛運用。如與永久性負離子粘膠纖維混紡織物做成的服裝，不僅具有天然纖維的良好性能，而且具有合成纖維的優(yōu)良物理性能，具有保健性；與粘膠纖維混紡紗生產(chǎn)的服飾透氣性好，尺寸穩(wěn)定，穿著舒適、風格獨特，對人體有益，深受人們青睞。

PLA纖維在國內的發(fā)展還不夠成熟，但是在歐美發(fā)達國家的服裝行業(yè)中已被廣泛運用。

該纖維是近年來研究開發(fā)的綠色環(huán)保紡織服裝新材料，體現(xiàn)了人性、自然和技術的和諧統(tǒng)一，其發(fā)展?jié)摿εc前景是不可估量的。

6 小結

近年來，隨著科技的進步和全球環(huán)保意識的增強，利用天然材質紡制成新型纖維已成為新的流行趨勢。并且PLA原料來源十分豐富，合成技術的進步也使得其紡制成本下降，一些服裝企業(yè)更提出了玉米“替代”石油戰(zhàn)略。由此可見，PLA纖維正以其性能和價格的優(yōu)勢逐漸成為21世紀的新寵。

參考文獻：

[1]戴學朋.玉米纖維織物的開發(fā)與染整工藝探討[J].天津紡織科技，2007（4）：9-14.

[2]劉森.玉米纖維性能與用途的探討[J].天津紡織科技，第41卷（1）：21-24.

[3]楊慶斌，王瑞，劉逸新.玉米纖維的基本力學性能研究[J].紡織科學研究，2006（4）：46-51.

[4]瞿才新.玉米＼天絲色紡產(chǎn)品的開發(fā)[J].江蘇紡織，2006（10）：40-41.

[5]張技術.新型環(huán)保纖維——玉米纖維[J].毛紡科技，2006（5）：28-30.

[6]張榮華，張敏.色紡玉米滌綸混紡織物的開發(fā)與生產(chǎn)技術[J].江蘇紡織，2007（3）：57-58.

[7]王文志.抗紫外滌綸纖維/玉米纖維/棉混紡織物的開發(fā)[J].山東紡織科技，2007（1）：19-20.

[8]趙博.負離子粘膠纖維/玉米纖維/棉混紡精梳紗工藝的可紡性研究[J].化纖與紡織，2009（3）：5-8.

[9]王明芳，許良英.彩棉纖維玉米纖維羊絨纖維混紡針織紗的開發(fā)[J].棉紡織技術，2008，36（7）：49-51.