聚乳酸作为一种可再生的高分子材料,具有良好的生物相容性和可降解性,被广泛应用于医学、纺织服装材料、农业等领域。尽管如此,聚乳酸的熔点低、热稳定性差,其织物不能采用常规染色方法进行染色且不能熨烫,从而提高了聚乳酸纤维织物的后整理成本、限制了聚乳酸纤维的应用。国外采用聚L-乳酸(PLLA)与聚D-乳酸(PDLA)进行熔融共混纺丝、拉伸,并在高温下进行热处理得到了高含量立构复合型结构的聚乳酸纤维,该方法使聚乳酸纤维的熔点获得了大幅度提高,但由于高温热处理使纤维的取向降低甚至发生降解,导致分子量降低,所得聚乳酸纤维的力学性能较差。本论文将取代芳基磷酸酯盐类化合物(TMP-5)、多酰胺类化合物(TMC-328)、水滑石(HT)等不同类型的成核剂添加到PLLA与PDLA中共混熔融纺丝,通过研究成核剂对共混纤维结构和性能的影响发现,PLLA与PDLA共混熔融纺丝可以形成立构复合型PLA(sc-PLA)晶体,其熔点可以达到205℃以上,使得聚乳酸共混纤维的耐热性能大大提高。上述成核剂的加入,可以不同程度地促进聚乳酸纤维中sc-PLA晶体的形成,但也不同程度地降低了共混纤维的力学性能,其中成核剂TMP-5的加入,既可以较好地改善共混纤维的耐热性能,又能使共混纤维保持相对较好的力学性能,综合效果最好。研究聚乳酸熔体的流动特性对于选择合适的纺丝加工工艺与材料改性具有指导意义,因此,本论文进一步利用高级旋转流变仪研究PLLA/PDLA共混熔体的流变性能。结果表明,聚乳酸共混熔体属于典型的切力变稀非牛顿流体,其粘流活化能较大,表观粘度对温度变化敏感度高,因此在纺丝过程中必须严格控制温度。不同含量成核剂TMP-5的加入,均使得共混熔体的可纺性下降,成核剂含量为0.5%时共混熔体的可纺性相对较好。根据PLA共混熔体的流变性能分析,选择适当的纺丝工艺参数,将不同含量的成核剂TMP-5添加到PLLA/PDLA共混体系中进行熔融纺丝,并且对共混纤维的结构与性能进行研究。结果表明,随着成核剂TMP-5含量的增大,sc-PLA晶体的含量增加,共混纤维耐热性增强。通过SEM照片比较发现,当成核剂含量为0.7%时,成核剂出现明显的团聚,导致成核效率降低。在相同拉伸条件下,共混纤维的取向无明显变化,成核剂含量为0.5%的共混纤维断裂强度最大。论文最后对成核剂TMP-5含量为0.5%的共混纤维进行不同方式的拉伸与热处理,并且对后处理过的共混纤维进行热性能、力学性能与结构分析。结果表明,单道拉伸和两道拉伸方式都对共混纤维的耐热性能影响不大。随着单道拉伸倍数的增大,共混纤维力学性能提高；在两道拉伸过程中,当总拉伸倍数相同时,随着第一道拉伸倍数的增加,共混纤维力学性能略有提高,并且与单道拉伸相比,经过两道拉伸的共混纤维具有更好的力学性能。随后对拉伸过的共混纤维在不同温度下进行定长热处理,发现热处理后的共混纤维总结晶度增大；随着热处理温度的升高,共混纤维中sc-PLA晶体含量逐步增大,当热处理温度大于180℃时,共混纤维中全部形成sc-PLA晶体,因此热处理温度对共混纤维耐热性能的影响显著,但是共混纤维力学性能随着热处理温度的升高而降低。进一步在一定温度下对共混纤维进行不同时间的定长热处理以及不同张力下的热处理,发现热处理时间以及热处理张力的改变对共混纤维的sc-PLA晶体含量以及耐热性能的影响不大,但随着热处理时间的增加,共混纤维的力学性能降低,因此热处理时间不宜过长。