PLA和PHBV共混改性聚酯長絲及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種功能性聚酯技術，具體的說，是一種聚3-羥基丁酸-3-羥基戊酸酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲及其制備方法；本發明專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種降解速度快，柔軟度高，手感好、容易上色的PLA和PHBV共混改性聚酯長絲及其制備方法；它由PLA和PHBV兩種成分組成；按質量百分比，所述的PHBV含20-50%，其余為PLA；它更能滿足我們現有追求，使得消費者對布在質量滿足的條件下，色彩更豐富，選擇余地更大的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及功能性聚酯
，具體的說，是一種聚3-羥基丁酸-3-羥基戊酸酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲及其制備方法。
技術介紹
眾所周知，合成纖維在紡織纖維中所占比重較高，現已廣泛應用于工農業生產、月艮飾、家居等領域，但由于其原料大都取自石油、煤炭等不可再生資源，且使用后難降解，易造成污染，因此，可降解、再生的"綠色環保"纖維材料成為今后合成纖維研究的方向。近年來，隨著聚乳酸(即PLA)纖維聚合工藝的局部成熟，它被認為是最具發展前景的"綠色環保"纖維之一，它具有良好的生物降解性和循環再生性，同時又具有芯吸導濕性、良好的抗紫外線性和耐菌性、優良的阻燃性、出色的回彈性及懸垂性。聚乳酸作為一種可生物降解的高分子聚合物，可廣泛應用于醫療、藥學、農業、包裝業、服裝業等領域，以替代傳統材料；聚乳酸還是一種低能耗產品，比以石油產品為原料生產的聚合物低30%-50%能耗。在不可再生的石油資源枯竭期到來之前，石油及其衍生物市場價格暴漲，可再生的產品必將成為全球范圍的緊俏消費品。我國聚乳酸生產原料一玉米豐富，在我國發展聚乳酸產業前景廣闊。聚乳酸作為一種新型生物工程材料，用途非常廣泛，主要用于可生物降解的纖維、可生物降解的塑料和醫用材料等。聚乳酸作為可降解的纖維，可以采用多種方式進行加工，加工過程的分子定向會大大增加力學強度，如日本合成的聚乳酸纖維，具有很好的耐熱性，可以和通常的聚酯纖維一樣制成短絲、單絲、長絲和非織造布等多種制品，廣泛應用于服裝及非服裝領域，加工條件及設備與目前聚酯纖維相同。目前國外已經采用聚乳酸纖維和棉紗織成混紡紗，用于制作牙刷和毛巾等多種產品，用完后可降解，對環境沒有污染，屬環保型產品。聚乳酸屬于脂肪族聚酯，耐堿性較弱，并具有優異的懸垂性、滑爽性和光澤度等特點，制成的服裝外形挺括，穿著舒服。另外，該纖維在食品工業、包裝、農林業、醫藥和衛生等領域具有廣闊的應用前景。隨著環境問題越來越多地被社會關注，人們正在努力開發不污染環境的可降解生物材料來代替原本大量使用的石油基傳統塑料。在眾多的可降解聚合物中，聚乳酸已成為21世紀最具發展前景的綠色環保材料。世界聚乳酸主要生產國家有美國、日本、德國等國家，日本的生產企業主要有三井化學、日本島津、大日本油墨、東紡合纖、東I 公司、可樂I 公司、尤尼奇卡公司；美國生產企業有Nutral Work、Cargi IlDow公司、Chronopol公司；德國生產企業主要有EmsInventa-Fi scher 公司等。但是該聚乳酸纖維降解速度慢，并且該纖維手感差，柔軟度低，從而降低了它的使用范圍，產品檔次不高，提高它的柔軟度，加快降解速度可以進步擴大它的使用范圍，同時可以作為高檔面料使用。聚3-羥基丁酸-3-羥基戊酸酯簡稱PHBV，它也與普通的合成高分子不同，它不以石油，天然氣為原料，而是以各種有機物、淀粉糖、食品工廠的工業廢物廢棄水果等材料作為微生物合成PHBV的原料，它能快速和有效地生物降解，成為一種全生物基和生物可解降材料，但是它盡管具有合成過程環保、良好的力學性能等，但是它也具有成本較高、脆性大、結晶速度慢、加工窗口窄等缺點。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種降解速度快，柔軟度高，手感好、容易上色的PLA和PHBV共混改性聚酯長絲及其制備方法。 一種PLA和PHBV共混改性聚酯長絲，它由PLA和PHBV兩種成分組成；按質量百分比，所述的PHBV含20-50%，其余為PLA。根據以上所述的PHBV它的質量百分比優選為30 40% ;所述的PHBV的質量百分比最優選為35%。PLA和PHBV共混改性聚酯長絲以及制備方法的方案是這樣設計的，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到改性聚酯長絲。所述的干燥時，干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ;所述的冷卻成型時所述的冷卻采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26°C ;所述的牽伸時，其牽伸速度為500 900m/min,牽伸倍數為1. 5 3 ;所述的熔融紡絲180-215度范圍內熔融加工。PLA纖維具有手感差、柔軟度不好，而PHBV也與普通的合成高分子不同，它不以石油，天然氣為原料，而是以各種有機物、淀粉糖、食品工廠的工業廢物廢棄水果等材料作為微生物合成PHBV的原料。PHBV可通過各種植物的殘骸經發酵、分離制備，不需要復雜的聚合工藝設備。而PHBV具有較好的塑性，用PHBV和PLA共混，得到的聚酯長絲比單一的PLA纖維具有以下特點對降解性能進行了測試，45天生物分解率為51%，86天生物分解率為66. 9%，同時斷裂伸長率在9-15之間，斷裂強度在1. 5-2. 5之間，沸水收縮率接近7%，吸水率為900%，它更能滿足我們現有追求，使得消費者對布在質量滿足的條件下，色彩更豐富，選擇余地更大的特點。具體實施例方式下面通過實施例對本專利技術作進一步的描述。實施例1:一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為PHBV 20%PLA 切片 80%一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲的制備方法，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ；所述的冷卻工藝中，采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26 0C ；所述的牽伸工藝中，其牽伸速度為500 900m/min,牽伸倍數為1. 5。PLA和PHBV共混改性纖維長絲斷裂強度2. 7CN/dtex,伸長率25%實施例2一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為PHBV 25%PLA 切片 75%一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲的制備方法，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ；所述的冷卻工藝中，采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26 0C ；所述的牽伸工藝中，其牽伸速度為500 900m/min，牽伸倍數為1. 5。PLA和PHBV共混改性纖維長絲斷裂強度2. 62CN/dtex，伸長率24. 5%實施例3—種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為PHBV為30%，PLA切片為70%，它的制備方法，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/m本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種PLA和PHBV共混改性聚酯長絲，其特征在于：它由PLA和PHBV兩種成分組成；按質量百分比，所述的PHBV含20?50%，其余為PLA。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙春財，王華平，沈健彧，劉春福，崔利，姚敏剛，陳曉斌，謝國強，薛浩杰，楊敬軒，吉鵬，孔偉，
申請(專利權)人：新鳳鳴集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：