一种可降解纤维及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及一种可降解纤维及其制备方法。该可降解纤维材料，由包含以下重量份的组分制成：聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯60-90份，聚乳酸10-40份，相容剂0.5-6份，成核剂0.2-5份，抗氧剂0.2-2份。与现有技术相比，本发明的可降解纤维在低的纺丝温度170-240℃和高的纺丝速度500-2000m/min下具有好的熔融可纺性，并且在后期的纺丝和处理过程中结晶，使其具有高的力学强度和持续稳定的柔软的手感，能满足使用要求，进而扩展应用领域。
【专利说明】一种可降解纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及一种可降解纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 化学纤维已成为人们日常生活、工农业生产中必不可少且用量巨大的化工产品。 传统化学纤维主要以石油基高分子作为原料，对不可再生资源石油的依赖性较大，且传统 的化学纤维的废弃物通常不易降解，给生态环境但来了负担，因此，制备一种可降解的纤维 具有重要的现实意义。
[0003] 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。
[0004] 聚乳酸（PLA)是一种以可再生的植物资源为原料经过发酵、化学合成制备的生物 降解高分子，克服了传统高分子材料依赖石油的缺点。但其熔点低、热稳定性差的缺点，限 制了聚乳酸在薄膜、纤维及塑料方面的应用。
[0005] 中国专利201110102009. X介绍了一种含PHBV的可降解纤维及其制备方法，将 PHBV与含聚乳酸二元混合物的混合物进行纺丝，制备性能优异的可降解纤维，但是该方法 需要先制备含聚乳酸的共混物，增加了加工步骤。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。
[0006] 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。将PBAT与PLA 的共混物进行纺丝，可改善纤维的耐热性和力学性能，提高自然条件下的降解速度。但是由 于PBAT与PLA的相容性不好，其共混物纺丝时需要较高的温度。因此，在本发明中通过添 加增容剂改善PBAT与PLA的相容性，使其混合物在较低的纺丝温度和较高的纺丝速度下具 有较好的可纺性，且得到的纤维的综合性能较好。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种可降解纤维及其制备方法。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0009] 一种可降解纤维，由包含以下重量份的组分制成：
[0010] 聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯（PBAT) 60-90份， 聚乳酸（PLA) 10-40份， 相容剂 0.5-6份， 成核剂 0.2-5份， 抗氧剂 0.2-2份。
[0011] 所述的聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯（PBAT)的结构式为：
[0012]
【权利要求】
1. 一种可降解纤维，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成： 聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯 60-90份， 聚乳酸 10-40份， 相容剂 0.5-6份， 成核剂 0.2-5份， 抗氧剂 0.2-2份。
2. 根据权利要求1所述的可降解纤维，其特征在于：所述的聚对苯二甲酸/己二酸丁
二酯的结构式为：+ 聚己二酸/对苯二甲 i 酸丁二酯是无规共聚，由上述两个重复单元组成，其中，I < X < 50,1 < y < 50。
3. 根据权利要求1所述的可降解纤维，其特征在于：所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁 二酯数均分子量为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。
4. 根据权利要求1所述的可降解纤维，其特征在于：所述的聚对苯二甲酸/己二酸丁 二酯为70-85份。
5. 根据权利要求1所述的可降解纤维，其特征在于：所述的聚乳酸的重均分子量为 6-16万，聚乳酸为10-25份。
6. 根据权利要求1所述的可降解纤维，其特征在于：所述的相容剂选自聚己内酯、乙 烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯或乙酰 柠檬酸三丁酯中的一种或两种。
7. 根据权利要求1所述的可降解纤维，其特征在于：所述的成核剂选自二氧化钛、二氧 化硅、碳酸钙、硬脂酸钙或硫酸钡中的一种或两种。
8. 根据权利要求1所述的可降解纤维，其特征在于：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）丙酸正十八碳醇酯或三（2. 4-二叔丁 基苯基）亚磷酸酯或2,6-二叔丁基对甲酚。
9. 一种权利要求1-8中任一所述的可降解纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步 骤： (1) 将聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯、聚乳酸颗粒进行真空干燥，水分小于200ppm ; (2) 将60-90份聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯、10-40份聚乳酸、0. 5-6份相容剂、0. 2-5 份成核剂、〇. 2-2份抗氧剂进行共混，经过螺杆型纺丝机进行熔融纺丝，冷却后，进行上油、 预牵伸、卷绕处理，得到结构均匀、纤度可控的初生纤维； (3) 将步骤（2)中得到的可降解初生纤维进行牵伸加工，得到可降解纤维。
10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2)的纺丝温度为 170-240°C，纺丝速度为 500-2000m/min ; 或所述的步骤（3)中牵引加工的加工倍率为1. 5-3. 5,卷速为300-900m/min，加工温度 为60-120°C，其中加工倍率是指牵伸倍率。
【文档编号】D01F1/10GK104514041SQ201310451769
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】杨桂生, 严莉莉 申请人:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司