一种pbat纤维及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及一种PBAT纤维及其制备方法。该纤维由包含以下重量份的组分制成：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯100份，抗紫外剂0-1份，抗静电剂0-1.5份，抗氧剂0-0.6份。与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明中得到的PBAT纤维在较低的纺丝温度和较高的纺丝速度下可纺性好，得到的纤维具有弹性，有良好的力学性能和耐热性，手感柔软，可与棉、毛纤维混纺；具有良好的生物降解性，可用于制作医疗用品、食品行业的布制品，也可用于制作一次性防护服等特殊领域。本发明中PBAT纤维的制备方法无污染、流程短、效率高、质量好、方法简单，易于工业化生产。
【专利说明】—种PBAT纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及一种PBAT纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)是由对苯二甲酸、己二酸和1，4 一丁二醇聚合而成的三元共聚酯，为近年来国内外研究较多的一种新型的生物降解材料。PBAT中含柔性的脂肪链和刚性的芳香键，因而具有高韧性和耐高温性，而由于脂肪族酯键的存在，促使其具有生物可降解性。
[0003]中国专利200910262863.5公开了一种聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)高弹丝的制作方法。但在该专利中纺丝前需要将PBT物料进行预结晶，且纺丝温度较高260-280°C，通过假捻器加热变形才能得到PBT高弹丝。中国专利201110102009.X涉及一种含PHBV的可降解纤维及其制备方法，在该发明当中将PBAT与PLA、PHBV共混后进行熔融纺丝，通过添加PBAT来改善PHBV纤维的性能，改善目前PHBV纤维制备技术存在的不足。 [0004]随着人们环保意识的增强，可生物降解材料也得到了广泛的重视。但是，由于PBAT的合成过程采用无规共聚，使得其不容易结晶，制约了 PBAT纤维制备技术的发展以及PBAT作为纤维材料的应用。目前，对PBAT纤维及其制作方法的相关报道不是很多，较多地是将PBAT与其他高分子材料进行共混后进行纺丝，以改善共混物纤维的性能。PBAT纤维材料具有良好的生物降解性，手感较PLA等纤维材料柔软，具有较好的弹性，耐热性好，比普通材料耐高温，这些优点决定了其具有广阔的应用前景。
[0005]因此，制造具有良好性能的PBAT纤维，具有重要的现实意义。在本发明的熔融纺丝过程中，用来纺丝的线性聚酯的分子量高，且分布较均匀时，得到的纤维的性能较好，同时在纺丝过程中加长冷却距离，从而有效的改善了 PBAT纺丝过程中不易冷却，容易粘结的问题。
【发明内容】
[0006]本发明是提供一种可降解聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)纤维及其制备方法。该纤维结构均匀，形态稳定，手感柔软，并具有较好的力学性能。本发明采用聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯通过熔融纺丝法制备PBAT聚酯纤维，该方法简单可行，无污染，便于工业化生产实现。
[0007]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种PBAT纤维，由包含以下重量份的组分制成:
[0009]PBAT100 份，
[0010]抗紫外剂 0-1份，
[0011]抗静电剂 0-1.5份，
[0012]抗氧剂 0-0.6份，
[0013]所述的PBAT的纤度为150_200tex。[0014]所述的抗紫外剂优选为0.1-1份。
[0015]所述的抗静电剂有选为0.1-1.5份。
[0016]所述的抗氧剂优选为0.1-0.6份。
[0017]所述的抗紫外剂选自氧化锌或二氧化钛等无机物质。
[0018]所述的抗静电剂选用磷酸酯型抗静电剂、阴离子抗静电剂等，优选烷基磷酸酯钾
盐、十二烷基苯磺酸钠等。
[0019]所述的抗氧剂选自2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚(抗氧剂1010)、β - (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、三[2.4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、2，6_ 二叔丁基对甲酚(抗氧剂264)等，优选抗氧剂1010。所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的结构式为:
[0020]
【权利要求】
1.一种聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯纤维，其特征在于:由包含以下重量份的组分制成: 聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯 100份，
2.根据权利要求1所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯纤维，其特征在于:所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的纤度为150-200tex ； 或所述的抗紫外剂为0.1-1份； 或所述的抗静电剂为0.1-1.5份； 或所述的抗氧剂为0.1-0.6份。
3.根据权利要求1所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯纤维，其特征在于:所述的抗紫外剂选自氧化锌或二氧化钛； 或所述的抗静电剂选用磷酸酯型抗静电剂或阴离子抗静电剂，优选烷基磷酸酯钾盐或十二烷基苯横酸纳； 或所述的抗氧剂选自2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或2，6_二叔丁基对甲酚，优选2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
4.根据权利要求1所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯纤维，其特征在于:所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的结构式为:
5.根据权利要求1所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯纤维，其特征在于:所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯颗粒的数均分子量为2.6-8万，优选为5-7万，分子量分散度为1.6-3，优选 1.8-2.5。
6.一种上述权利要求1-5中任一所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯纤维的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯颗粒进行真空干燥； (2)将步骤(1)中干燥处理后的重量份为100份的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯纤维颗粒、0-1份抗紫外剂、0-1.5份抗静电剂、0-0.6份抗氧剂共混后，通过纺丝机进行熔融纺丝，喷丝板挤出后，经加长距离冷却，进行上油、预牵伸、卷绕处理，得到结构均匀、纤度可控的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯初生纤维； (3)将上述的步骤(2)中得到的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯初生纤维依次通过两个热辊后，进行牵伸加工，得到聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯纤维纤维。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于:所述的步骤(1)中，PBAT颗粒在真空干燥箱中干燥24-48小时，干燥温度为70-100°C，干燥后的PBAT颗粒中水分含量小于IOOppm0
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于:所述的步骤(2)中，纺丝机为双螺杆纺丝机； 或所述的步骤(2)中，上油过程中使用的油剂为矿物油、聚醚多元醇或硅油； 或所述的步骤(2)中，在加长距离冷却过程中，冷却距离为3-5m。
9.根据权利要求6所述的制备方 法，其特征在于:所述的步骤(2)的纺丝过程中，各区的纺丝温度为240-270°C，纺丝速度500-1200m/min ； 或所述的步骤(2)中，从喷丝板挤出来的熔体细条经加长距离冷却后上油卷绕，得到聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯纤维，所述的喷丝板孔径为0.12-0.8mm，优选0.2-0.5mm。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于:所述的步骤(3)中，牵伸加工工艺参数为:第一热辊温度40-70°C，第二热辊温度90-120°C，牵伸倍率为1.5_5，优选1.5-3.5，加工卷取速度500-1000m/min。
【文档编号】D01F6/92GK103668540SQ201210349313
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月18日 优先权日:2012年9月18日
【发明者】严莉莉 申请人:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司