一種pbat纖維及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種PBAT纖維及其制備方法。該纖維由包含以下重量份的組分制成：聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯100份，抗紫外劑0-1份，抗靜電劑0-1.5份，抗氧劑0-0.6份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明中得到的PBAT纖維在較低的紡絲溫度和較高的紡絲速度下可紡性好，得到的纖維具有彈性，有良好的力學(xué)性能和耐熱性，手感柔軟，可與棉、毛纖維混紡；具有良好的生物降解性，可用于制作醫(yī)療用品、食品行業(yè)的布制品，也可用于制作一次性防護(hù)服等特殊領(lǐng)域。本發(fā)明中PBAT纖維的制備方法無(wú)污染、流程短、效率高、質(zhì)量好、方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】—種PBAT纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種PBAT纖維及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)是由對(duì)苯二甲酸、己二酸和1，4 一丁二醇聚合而成的三元共聚酯，為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究較多的一種新型的生物降解材料。PBAT中含柔性的脂肪鏈和剛性的芳香鍵，因而具有高韌性和耐高溫性，而由于脂肪族酯鍵的存在，促使其具有生物可降解性。
[0003]中國(guó)專利200910262863.5公開(kāi)了一種聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)高彈絲的制作方法。但在該專利中紡絲前需要將PBT物料進(jìn)行預(yù)結(jié)晶，且紡絲溫度較高260-280°C，通過(guò)假捻器加熱變形才能得到PBT高彈絲。中國(guó)專利201110102009.X涉及一種含PHBV的可降解纖維及其制備方法，在該發(fā)明當(dāng)中將PBAT與PLA、PHBV共混后進(jìn)行熔融紡絲，通過(guò)添加PBAT來(lái)改善PHBV纖維的性能，改善目前PHBV纖維制備技術(shù)存在的不足。 [0004]隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，可生物降解材料也得到了廣泛的重視。但是，由于PBAT的合成過(guò)程采用無(wú)規(guī)共聚，使得其不容易結(jié)晶，制約了 PBAT纖維制備技術(shù)的發(fā)展以及PBAT作為纖維材料的應(yīng)用。目前，對(duì)PBAT纖維及其制作方法的相關(guān)報(bào)道不是很多，較多地是將PBAT與其他高分子材料進(jìn)行共混后進(jìn)行紡絲，以改善共混物纖維的性能。PBAT纖維材料具有良好的生物降解性，手感較PLA等纖維材料柔軟，具有較好的彈性，耐熱性好，比普通材料耐高溫，這些優(yōu)點(diǎn)決定了其具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0005]因此，制造具有良好性能的PBAT纖維，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在本發(fā)明的熔融紡絲過(guò)程中，用來(lái)紡絲的線性聚酯的分子量高，且分布較均勻時(shí)，得到的纖維的性能較好，同時(shí)在紡絲過(guò)程中加長(zhǎng)冷卻距離，從而有效的改善了 PBAT紡絲過(guò)程中不易冷卻，容易粘結(jié)的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是提供一種可降解聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)纖維及其制備方法。該纖維結(jié)構(gòu)均勻，形態(tài)穩(wěn)定，手感柔軟，并具有較好的力學(xué)性能。本發(fā)明采用聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯通過(guò)熔融紡絲法制備PBAT聚酯纖維，該方法簡(jiǎn)單可行，無(wú)污染，便于工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種PBAT纖維，由包含以下重量份的組分制成:
[0009]PBAT100 份，
[0010]抗紫外劑 0-1份，
[0011]抗靜電劑 0-1.5份，
[0012]抗氧劑 0-0.6份，
[0013]所述的PBAT的纖度為150_200tex。[0014]所述的抗紫外劑優(yōu)選為0.1-1份。
[0015]所述的抗靜電劑有選為0.1-1.5份。
[0016]所述的抗氧劑優(yōu)選為0.1-0.6份。
[0017]所述的抗紫外劑選自氧化鋅或二氧化鈦等無(wú)機(jī)物質(zhì)。
[0018]所述的抗靜電劑選用磷酸酯型抗靜電劑、陰離子抗靜電劑等，優(yōu)選烷基磷酸酯鉀
鹽、十二烷基苯磺酸鈉等。
[0019]所述的抗氧劑選自2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚(抗氧劑1010)、β - (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧劑1076)、三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)、2，6_ 二叔丁基對(duì)甲酚(抗氧劑264)等，優(yōu)選抗氧劑1010。所述的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBAT)的結(jié)構(gòu)式為:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維，其特征在于:由包含以下重量份的組分制成: 聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯 100份，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維，其特征在于:所述的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯的纖度為150-200tex ； 或所述的抗紫外劑為0.1-1份； 或所述的抗靜電劑為0.1-1.5份； 或所述的抗氧劑為0.1-0.6份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維，其特征在于:所述的抗紫外劑選自氧化鋅或二氧化鈦； 或所述的抗靜電劑選用磷酸酯型抗靜電劑或陰離子抗靜電劑，優(yōu)選烷基磷酸酯鉀鹽或十二烷基苯橫酸納； 或所述的抗氧劑選自2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯或2，6_二叔丁基對(duì)甲酚，優(yōu)選2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維，其特征在于:所述的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯的結(jié)構(gòu)式為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維，其特征在于:所述的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯顆粒的數(shù)均分子量為2.6-8萬(wàn)，優(yōu)選為5-7萬(wàn)，分子量分散度為1.6-3，優(yōu)選 1.8-2.5。
6.一種上述權(quán)利要求1-5中任一所述的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)將聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯顆粒進(jìn)行真空干燥； (2)將步驟(1)中干燥處理后的重量份為100份的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維顆粒、0-1份抗紫外劑、0-1.5份抗靜電劑、0-0.6份抗氧劑共混后，通過(guò)紡絲機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，噴絲板擠出后，經(jīng)加長(zhǎng)距離冷卻，進(jìn)行上油、預(yù)牽伸、卷繞處理，得到結(jié)構(gòu)均勻、纖度可控的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯初生纖維； (3)將上述的步驟(2)中得到的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯初生纖維依次通過(guò)兩個(gè)熱輥后，進(jìn)行牽伸加工，得到聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(1)中，PBAT顆粒在真空干燥箱中干燥24-48小時(shí)，干燥溫度為70-100°C，干燥后的PBAT顆粒中水分含量小于IOOppm0
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)中，紡絲機(jī)為雙螺桿紡絲機(jī)； 或所述的步驟(2)中，上油過(guò)程中使用的油劑為礦物油、聚醚多元醇或硅油； 或所述的步驟(2)中，在加長(zhǎng)距離冷卻過(guò)程中，冷卻距離為3-5m。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方 法，其特征在于:所述的步驟(2)的紡絲過(guò)程中，各區(qū)的紡絲溫度為240-270°C，紡絲速度500-1200m/min ； 或所述的步驟(2)中，從噴絲板擠出來(lái)的熔體細(xì)條經(jīng)加長(zhǎng)距離冷卻后上油卷繞，得到聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯纖維，所述的噴絲板孔徑為0.12-0.8mm，優(yōu)選0.2-0.5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(3)中，牽伸加工工藝參數(shù)為:第一熱輥溫度40-70°C，第二熱輥溫度90-120°C，牽伸倍率為1.5_5，優(yōu)選1.5-3.5，加工卷取速度500-1000m/min。
【文檔編號(hào)】D01F6/92GK103668540SQ201210349313
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月18日
【發(fā)明者】嚴(yán)莉莉 申請(qǐng)人:上海杰事杰新材料(集團(tuán))股份有限公司