CN101701377A - 一种悬垂性可降解聚酯纤维 - Google Patents

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高永明
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Abstract

一种悬垂性可降解聚酯纤维，其特征在于：本发明是首先在可降解聚酯的合成中添加纳米级二氧化钛、氧化铜、碳化钨、不锈钢粉，得到纳米改性的可降解聚酯，聚酯可直接通过熔体纺丝工艺得到悬垂性可降解聚酯纤维。

Description

一种悬垂性可降解聚酯纤维
技术领域
本发明涉及纤维制备领域，特别涉及一种悬垂性可降解聚酯纤维。
背景技术
在纺织技术日新月异的今天，各种各样的新型纤维制成的面料正在被国内的纺织企业逐步应用到纺织面料的开发上。纳米技术作为一门新兴的边缘交叉学科，涉及到金属材料、机械、电子、化学等诸多学科，各国政府都投入了大量的人力、物力和财力开发新型的纳米复合材料，我国政府也把纳米材料的研究列为重点课题。纳米材料在纺织领域的应用才刚刚起步。近年来已通过向合成纤维聚合物中添加某些超微或纳米级的无机粉末的方法，经过纺丝获得了具有某种特殊功能的纤维。另外，还利用纳米材料的特殊功能开发多功能、高附加值的功能织物。
环保纤维作为新型纤维中的一种，正受到人们的关注，不断开发出新的聚丁二酸丁二醇酯纤维，应用到医用、服用、渔业、建筑、卫生、装饰、工业处理等诸多领域。其中可通过化学工艺合成的脂肪族聚酯，有工业化前景，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。
发明内容
为了满足人们对纺织面料的多方面需要，不断开发新型纤维，我们考虑到利用新型可降解聚酯，通过纳米改性手段，研发新型纤维，扩大其应用范围。
本发明涉及一种悬垂性可降解聚酯纤维，首先在可降解聚酯的合成中添加纳米级二氧化钛、氧化铜、碳化钨、不锈钢粉，得到纳米改性的可降解聚酯，合成中助剂的添加量均为聚酯质量的多少，纳米改性剂、增效剂和阻燃剂则在聚酯合成后加入进行共混得到改性聚酯；
纳米改性剂    二氧化钛                  15～20‰
纳米改性剂    碳化钨                    20～25‰
纳米改性剂    氧化铜                    10～15‰
纳米改性剂    不锈钢粉                  10～15‰
阻燃剂        十二溴苯醚                5～10‰
增效剂        锑酸钠                    1～3‰
可降解聚酯主要是指脂肪族二元酸和二元醇合成的高分子聚合物，如聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二醇酯、聚丁二酸癸二醇酯、聚丁二酸1，3-丙二醇酯，聚丁二酸1，2-丙二醇酯以及他们的共聚物。另外还有脂肪族交酯和环状酯聚合得到的高分子聚合物，如聚乳酸和聚己内酯。
然后纳米改性的聚酯熔体纺丝制得纤维，依次经过一道拉伸、热定型、二道拉伸、卷曲、热定型、切断工序。聚酯熔体纺丝的初纺拉伸温度220～260℃，速度为2000～2500m/min，一道拉伸的牵伸比2.5～3.0，温度120～150℃，热定型温度在100～110℃，二道拉伸的牵伸比1.10～1.50，温度100～120℃，卷曲温度80～90℃，再经过热定型使纤维温度达到40～50℃以下，切断，纺丝得到纳米碳聚丁二酸丁二醇酯纤维规格1.55～1.65detx×38mm。得到纳米可降解聚酯纤维的悬垂系数在30～35％。
本发明的进步意义在于：
通过纳米改性手段，制得的纤维有悬垂性效果，能使织物显得更加飘逸，随身性更强，不易起皱，更佳美观。
具体实施方式
一种悬垂性可降解聚酯纤维，首先在可降解聚酯的合成中添加纳米级二氧化钛、氧化铜、碳化钨、不锈钢粉，得到纳米改性的可降解聚酯，聚酯可直接通过熔体纺丝工艺得到纳米改性聚丁二酸丁二醇酯纤维。
实施例
选用聚丁二酸丁二醇酯作为可降解聚酯制备
1.聚酯的合成首先是催化剂溶液配置：合成原料为丁二醇和丁二酸，使用对甲苯磺酸和钛酸四丁酯为催化剂，先确定丁二醇的用量，然后把催化剂加入催化剂配置容器，对甲苯磺酸的添加量为丁二醇量的150×10-6，钛酸四丁酯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容器，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.然后是浆料配置：将丁二酸按照醇酸物料比1.12的比例加入到浆料配置罐中，注入催化剂溶液，经搅拌混合成浆料，配置好的浆料输送到酯化反应装置中。聚酯的合成工艺包括酯化反应和缩聚反应，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   1.25×105   55000   2500   80
  停留时间/min   80   80   60   140
3.首先在可降解聚酯的合成中添加纳米级二氧化钛、氧化铜、碳化钨、不锈钢粉，得到纳米改性的可降解聚酯，合成中助剂的添加量均为聚酯质量的多少，纳米改性剂、增效剂和阻燃剂则在聚酯合成后加入进行共混得到改性聚酯；
纳米改性剂    二氧化钛                  18‰
纳米改性剂    碳化钨                    22‰
纳米改性剂    氧化铜                    13‰
纳米改性剂    不锈钢粉                  13‰
阻燃剂        十二溴苯醚                7‰
增效剂        锑酸钠                    3‰
4.熔体纺丝的初纺拉伸温度240℃，速度为2000m/min，一道拉伸的牵伸比2.6，温度140℃，热定型温度在100℃，二道拉伸的牵伸比1.12，温度120℃，卷曲温度80～90℃，再经过热定型使纤维温度达到40℃以下，切断，纺丝得到纳米碳聚丁二酸丁二醇酯纤维规格1.60～1.65detx×38mm。得到纳米可降解聚酯纤维的悬垂系数在32％。

Claims (3)

1.一种悬垂性可降解聚酯纤维，其特征在于：
首先在可降解聚酯的合成中添加纳米级二氧化钛、氧化铜、碳化钨、不锈钢粉，得到纳米改性的可降解聚酯，合成中助剂的添加量均为聚酯质量的多少，纳米改性剂、增效剂和阻燃剂则在聚酯合成后加入进行共混得到改性聚酯；
纳米改性剂    二氧化钛          15～20‰
纳米改性剂    碳化钨            20～25‰
纳米改性剂    氧化铜            10～15‰
纳米改性剂    不锈钢粉          10～15‰
阻燃剂        十二溴苯醚        5～10‰
增效剂        锑酸钠            1～3‰
然后纳米改性的聚酯纺丝制得纤维，聚酯熔体纺丝的初纺拉伸温度220～260℃，速度为2000～2500m/min，一道拉伸的牵伸比2.5～3.0，温度120～150℃，热定型温度在100～110℃，二道拉伸的牵伸比1.10～1.50，温度100～120℃，卷曲温度80～90℃，再经过热定型使纤维温度达到40～50℃以下，切断，纺丝得到纳米碳聚丁二酸丁二醇酯纤维规格1.55～1.65detx×38mm。
2.根据权利要求1，其特征在于：可降解聚酯主要是指脂肪族二元酸和二元醇合成的高分子聚合物，如聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二醇酯、聚丁二酸癸二醇酯、聚丁二酸1，3-丙二醇酯，聚丁二酸1，2-丙二醇酯以及他们的共聚物。
3.根据权利要求1，其特征在于：可降解聚酯还包括脂肪族交酯和环状酯聚合得到的高分子聚合物，如聚乳酸和聚己内酯等。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105803565A (zh) * 2016-04-15 2016-07-27 河南省龙都生物科技有限公司 聚乳酸消光纤维直接纺丝生产工艺
CN106544787A (zh) * 2016-12-12 2017-03-29 墨宝股份有限公司 一种具有降解功能的非织造新材料的生产工艺
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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