一種pbat纖維及其製備方法

2023-06-06 12:39:46

一種pbat纖維及其製備方法
【專利摘要】本發明屬於高分子材料【技術領域】，涉及一種PBAT纖維及其製備方法。該纖維由包含以下重量份的組分製成：聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯100份，抗紫外劑0-1份，抗靜電劑0-1.5份，抗氧劑0-0.6份。與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明中得到的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，可用於製作醫療用品、食品行業的布製品，也可用於製作一次性防護服等特殊領域。本發明中PBAT纖維的製備方法無汙染、流程短、效率高、質量好、方法簡單，易於工業化生產。
【專利說明】—種PBAT纖維及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於高分子材料【技術領域】，涉及一種PBAT纖維及其製備方法。
【背景技術】
[0002]聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)是由對苯二甲酸、己二酸和1，4 一丁二醇聚合而成的三元共聚酯，為近年來國內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，而由於脂肪族酯鍵的存在，促使其具有生物可降解性。
[0003]中國專利200910262863.5公開了一種聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)高彈絲的製作方法。但在該專利中紡絲前需要將PBT物料進行預結晶，且紡絲溫度較高260-280°C，通過假捻器加熱變形才能得到PBT高彈絲。中國專利201110102009.X涉及一種含PHBV的可降解纖維及其製備方法，在該發明當中將PBAT與PLA、PHBV共混後進行熔融紡絲，通過添加PBAT來改善PHBV纖維的性能，改善目前PHBV纖維製備技術存在的不足。 [0004]隨著人們環保意識的增強，可生物降解材料也得到了廣泛的重視。但是，由於PBAT的合成過程採用無規共聚，使得其不容易結晶，制約了 PBAT纖維製備技術的發展以及PBAT作為纖維材料的應用。目前，對PBAT纖維及其製作方法的相關報導不是很多，較多地是將PBAT與其他高分子材料進行共混後進行紡絲，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，這些優點決定了其具有廣闊的應用前景。
[0005]因此，製造具有良好性能的PBAT纖維，具有重要的現實意義。在本發明的熔融紡絲過程中，用來紡絲的線性聚酯的分子量高，且分布較均勻時，得到的纖維的性能較好，同時在紡絲過程中加長冷卻距離，從而有效的改善了 PBAT紡絲過程中不易冷卻，容易粘結的問題。

【發明內容】

[0006]本發明是提供一種可降解聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)纖維及其製備方法。該纖維結構均勻，形態穩定，手感柔軟，並具有較好的力學性能。本發明採用聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯通過熔融紡絲法製備PBAT聚酯纖維，該方法簡單可行，無汙染，便於工業化生產實現。
[0007]為實現上述目的，本發明採用以下技術方案:
[0008]一種PBAT纖維，由包含以下重量份的組分製成:
[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機物質。
[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_ 二叔丁基對甲酚(抗氧劑264)等，優選抗氧劑1010。所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)的結構式為:
[0020]
【權利要求】
1.一種聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯纖維，其特徵在於:由包含以下重量份的組分製成: 聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯 100份，
2.根據權利要求1所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯纖維，其特徵在於:所述的聚己二酸/對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.根據權利要求1所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯纖維，其特徵在於: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_二叔丁基對甲酚，優選2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
4.根據權利要求1所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯纖維，其特徵在於:所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯的結構式為:
5.根據權利要求1所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯纖維，其特徵在於:所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯顆粒的數均分子量為2.6-8萬，優選為5-7萬，分子量分散度為1.6-3，優選 1.8-2.5。
6.一種上述權利要求1-5中任一所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯纖維的製備方法，其特徵在於:包括如下步驟: (1)將聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯顆粒進行真空乾燥； (2)將步驟(1)中乾燥處理後的重量份為100份的聚己二酸/對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份抗氧劑共混後，通過紡絲機進行熔融紡絲，噴絲板擠出後，經加長距離冷卻，進行上油、預牽伸、卷繞處理，得到結構均勻、纖度可控的聚己二酸/對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/對苯二甲酸丁二酯初生纖維依次通過兩個熱輥後，進行牽伸加工，得到聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯纖維纖維。
7.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於:所述的步驟(1)中，PBAT顆粒在真空乾燥箱中乾燥24-48小時，乾燥溫度為70-100°C，乾燥後的PBAT顆粒中水分含量小於IOOppm0
8.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於:所述的步驟(2)中，紡絲機為雙螺杆紡絲機； 或所述的步驟(2)中，上油過程中使用的油劑為礦物油、聚醚多元醇或矽油； 或所述的步驟(2)中，在加長距離冷卻過程中，冷卻距離為3-5m。
9.根據權利要求6所述的製備方 法，其特徵在於:所述的步驟(2)的紡絲過程中，各區的紡絲溫度為240-270°C，紡絲速度500-1200m/min ； 或所述的步驟(2)中，從噴絲板擠出來的熔體細條經加長距離冷卻後上油卷繞，得到聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯纖維，所述的噴絲板孔徑為0.12-0.8mm，優選0.2-0.5mm。
10.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於:所述的步驟(3)中，牽伸加工工藝參數為: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，優選1.5-3.5，加工卷取速度500-1000m/min。
【文檔編號】D01F6/92GK103668540SQ201210349313
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月18日 優先權日:2012年9月18日
【發明者】嚴莉莉 申請人:上海傑事傑新材料(集團)股份有限公司