CN101671883A - 一种可降解玉米共混面料 - Google Patents
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Abstract
一种可降解玉米纤维共混面料，其特征在于：本发明是首先利用有效的合成工艺得到了高分子量的纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯并纺成聚酯纤维，然后选用玉米纤维与纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维进行混纺，纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维规格1.56～1.65detx×38mm，玉米纤维纺丝规格1.56～1.65detx×38mm，制得可降解玉米共混面料。
Description
技术领域
本发明涉及混纺面料加工领域，特别涉及一种可降解玉米共混面料。
背景技术
在人们日益关注环境保护的今天，人们不断开发出新的可降解纤维，使得其种类日益繁多，应用涉及到医用、服用、渔业、建筑、卫生、装饰、工业处理等诸多领域。可降解纤维中，部分脂肪族聚酯可通过化学工艺合成，有工业化前景，也是人们研究最多的，聚丁二酸丁二醇酯熔点高于100℃，是目前研究的热点。但是可降解聚酯纤维也存在着自身的缺点，熔点低，强度小，高分子量聚酯的合成较困难，限制它的加工和应用。
玉米纤维是以玉米为原料，经发酵转化为乳酸，通过聚合纺丝制成的，该纤维强度高，延伸度大，抗绉防缩性能好，有芯吸排汗和抗紫外线功能，可与其他纤维进行混纺制备各种面料。
发明内容
为了满足人们对可降解材料的多方面需要，克服可降解纤维自身缺点，利用纳米级碳的特性来提高聚酯的力学强度，制备可降解纳米二氧化钛复合聚酯，扩大其应用范围。
一种可降解玉米共混面料，首先利用有效的合成工艺得到了高分子量的纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯并纺成聚酯纤维，然后选用玉米纤维与纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维进行混纺，纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维规格：1.56～1.65detx×38mm，玉米纤维纺丝规格：1.56～1.65detx×38mm，制得可降解玉米共混面料。
首先是制备含有纳米二氧化钛的聚丁二酸丁二醇聚酯，可以通过两种方法实现，第一种方法是在聚酯合成前浆料配置过程中添加纳米级碳，纳米级碳参与聚酯的合成过程。第二种方法是在聚酯合成后再与纳米二氧化钛进行共混，不参与合成过程。
制备聚丁二酸丁二醇酯时，原料丁二醇与丁二酸摩尔比1.10～1.15，催化剂为对甲苯磺酸和有机锡类化合物的组合。对甲苯磺酸的添加量为丁二醇量的150×10-6，有机锡类化合物的添加量为丁二醇量的300×10-6，聚酯的合成主要有酯化和缩聚两步完成，连续聚合工艺中酯化反应通过常压和减压两个酯化釜完成，缩聚反应通过预缩聚和终缩聚两釜完成，聚丁二酸丁二醇酯的合成工艺：
| 条件 | 酯化I | 酯化II | 预缩聚 | 终缩聚 |
| 反应温度/℃ | 140～150 | 150～160 | 230～240 | 230～240 |
| 反应压力/Pa | (1.3～1.5)×105 | 60000～70000 | 2500～3000 | 50～100 |
| 停留时间/min | 60～90 | 60～90 | 50～70 | 120～150 |
纳米二氧化钛共混聚酯中，纳米二氧化钛的用量为8～12‰，稳定剂3～5‰，消光剂3～5‰，阻燃剂3～5‰。
纳米二氧化钛共混聚酯熔体纺丝的初纺拉伸温度220℃，速度为1500～2000m/min，一道拉伸的牵伸比2.5～3.5，温度130℃，热定型温度在90～100℃，二道拉伸的牵伸比1.15～1.50，温度110℃，卷曲温度70～80℃，再经过热定型使纤维温度达到60℃以下，切断，纺丝得到纳米二氧化钛可降解纤维规格1.56～1.65detx×38mm。
玉米纤维与纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维进行混纺，玉米纤维的所占比例为45～50％，纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维所占比例为50～55％，碳纤维纺丝规格在1.85～2.65detx×38mm，经过清花、梳棉、并条、细纱、织布、染色等工序纺织得到一种可降解玉米共混面料。
本发明的进步意义在于：
制得可降解玉米共混面料透明度、回弹性和稳定性好，并具有很好的光泽和免烫效果。
具体实施方式
一种可降解玉米共混面料，首先利用有效的合成工艺得到了高分子量的纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯并纺成聚酯纤维，然后选用玉米纤维与纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维进行混纺，得到一种可降解玉米共混面料。
实施例
1.催化剂溶液配置，催化剂对甲苯磺酸和氯化亚锡加入催化剂配置罐，对甲苯磺酸的添加量为丁二醇量的150×10-6，氯化亚锡添加量为丁二醇量的300×10-6，注入少量的丁二醇，搅拌、加热，使催化剂在100℃的丁二醇中溶解，溶解后的丁二醇催化剂溶液进入稀释罐，注入剩余的丁二醇。搅拌后测定催化剂的含量，完成催化剂溶液的配置。
2.浆料配置，将丁二酸按照醇酸物料比在1.10的比例加入到浆料配置罐中，注入催化剂溶液，添加纳米二氧化钛18‰，稳定剂5‰、消光剂5‰、阻燃剂5‰，经搅拌混合成浆料，配置好的浆料输送到酯化反应装置中。
3.聚酯纤维的合成采用连续式聚酯生产工艺，第一步酯化反应经两个酯化反应釜完成，缩聚反应经预缩聚反应釜和终缩聚反应釜完成。
| 条件 | 酯化I | 酯化II | 预缩聚 | 终缩聚 |
| 反应温度/℃ | 140～150 | 150～160 | 230～240 | 230～240 |
| 反应压力/Pa | 1.3×105 | 65000 | 2500 | 60 |
| 停留时间/min | 60 | 90 | 70 | 120 |
4.聚酯结果：合成成得到的聚丁二酸丁二醇酯的数均分子量在71200，重均分子量在132000，分子量分布在1.85。色相L值在86。
5.直接进行熔体纺丝，然后依次经过一道拉伸、热定型、二道拉伸、卷曲、热定型、切断工序制的。聚酯熔体的特性黏度为0.62dl/g，纳米二氧化钛共混聚酯熔体纺丝的初纺拉伸温度220℃，速度为1500～2000m/min，一道拉伸的牵伸比2.5～3.5，温度130℃，热定型温度在90～100℃，二道拉伸的牵伸比1.15～1.50，温度110℃，卷曲温度70～80℃，再经过热定型使纤维温度达到60℃以下，切断，纺丝得到纳米二氧化钛可降解纤维规格1.56～1.65detx×38mm。
6.玉米纤维与纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维进行混纺，玉米纤维的所占比例为45％，纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维所占比例为55％，纤维纺丝规格在2.32detx×38mm，经过清花、梳棉、并条、细纱、织布、染色等工序纺织得到一种可降解玉米纤维共混面料。
Claims (2)
1.一种可降解玉米纤维共混面料，其特征在于：
首先利用有效的合成工艺得到了高分子量的纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯，纳米二氧化钛的用量为8～12‰，催化剂为对甲苯磺酸和有机锡类化合物的组合，对甲苯磺酸的添加量为丁二醇量的150×10-6，有机锡类化合物的添加量为丁二醇量的300×10-6；
然后纳米二氧化钛共混聚酯纺丝，熔体纺丝的初纺拉伸温度220℃，速度为1500～2000m/min，一道拉伸的牵伸比2.5～3.5，温度130℃，热定型温度在90～100℃，二道拉伸的牵伸比1.15～1.50，温度110℃，卷曲温度70～80℃，再经过热定型使纤维温度达到50℃以下，切断，纺丝得到纳米二氧化钛可降解纤维规格1.56～1.65detx×38mm；
最后选用玉米纤维与纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维进行混纺，纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维规格1.56～1.65detx×38mm，玉米纤维纺丝规格1.56～1.65detx×38mm，玉米纤维的所占比例为45～50％，纳米二氧化钛复合聚丁二酸丁二醇酯纤维所占比例为50～55％，得到纤维纺丝规格在1.85～2.65detx×38mm，经过清花、梳棉、并条、细纱、织布、染色等工序制得可降解玉米共混面料。
2.根据权利要求1，其特征在于：纳米二氧化钛共混聚酯中，纳米二氧化钛的用量为8～12‰，稳定剂3～5‰，消光剂3～5‰，阻燃剂3～5‰。
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