聚乳酸纱线的生产过程是怎样的？

聚乳酸（PLA）纱线的生产过程可分为原料制备、聚合、纺丝及后处理四个主要阶段，具体流程如下：

1. ‌原料制备（乳酸生产）‌

生物发酵‌：以玉米、木薯等高淀粉农作物为原料，通过微生物发酵法生产L-乳酸，发酵周期可缩短至48小时内，原料利用率达85%以上。

提纯工艺‌：发酵后的乳酸钠经电渗析浓缩为20%纯乳酸，再通过双极膜电解还原为高纯度乳酸（纯度≥99.5%）。

2. ‌聚合反应（PLA树脂合成）‌

丙交酯提纯‌：乳酸脱水环化生成丙交酯，采用分子蒸馏技术提纯至99.5%以上，减少残留单体对聚合的影响。

开环聚合‌：在辛酸亚锡等催化剂作用下，通过梯度升温（120-180℃）聚合，获得分子量超10万g/mol的PLA树脂，熔体流动速率稳定在8-15g/10min（190℃/2.16kg）。

3. ‌纺丝工艺‌

熔融纺丝（主流工艺）‌

长丝生产‌：PLA切片经干燥后熔融挤出（210-230℃），通过纺丝箱冷却上油，卷绕为POY（预取向丝），再经热盘拉伸制成DTY（拉伸变形丝）。

短纤维生产‌：流程类似长丝，增加集束、卷曲、热定型及切断工序，打包为PLA短纤。

优化参数‌：纺速2000-3000m/min时，纤维结晶度、强度等性能优，沸水收缩率低。

溶液纺丝（辅助工艺）‌

将PLA溶于二氯甲烷等溶剂，通过干法或湿法纺丝，但存在溶剂回收难、环境污染等问题，工业化应用较少。

4. ‌后处理与功能化‌

非织造布加工‌：采用纺黏法（熔融→铺网→热轧）或熔喷法直接制非织造布，生产效率高（20分钟/批次）。

改性处理‌：通过共混（如PBS提升耐磨性）、静电纺丝（纳米纤维用于医用敷料）或添加功能助剂拓展应用场景。