CN104674378A - 一种可降解纤维材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降解纤维材料及其制备方法，该可降解纤维材料，由包含以下重量份的组分制成：聚碳酸酯65-80份、聚(β-羟基丁酸酯)20-35份、羧甲基纤维素5-8份、甲基丙烯酸丁酯2-5份、尿素1-3份、4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)0.5-1.2份、过氧化甲乙酮0.5-1份和过硫酸铵0.02-0.8份。本发明还提供了上述材料的制备方法，所述方法包括称取上述组分，将上述组分加入剪切机中，混合均匀，在295-305℃下熔融，纺丝，通过牵拉处理，制得可降解纤维材料。

Description

一种可降解纤维材料及其制备方法

技术领域

本发明属于纺织材料领域，特别涉及一种可降解纤维材料及其制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展，生物降解材料越来越受到重视，已经成为研究开发的新一代热点。

可降解高分子材料具有不同的降解条件，在不同的降解条件下表现出不同的降解性能，根据降解条件的不同主要可分为以下三种方式:化学降解、物理化学降解以及生物降解。

化学降解主要是通过水解、氧化及酸碱作用，产生物质的裂解。其中，水解是最普遍的一类化学降解反应，许多杂链聚合物如聚酯类、聚酰胺类、聚缩醛类等都要发生化学降解。随聚合物本身链结构的不同和降解环境因素的不同水解的速率也不同，通常当温度较高和相对湿度较大时，材料的降解速率越快。

物理化学降解是指材料在热、光照、放射线和机械力等作用下发生的降解。聚合物的分子链多易在紫外线的照射作用下发生链断裂，最终分解为水和二氧化碳，这类降解主要发生在不饱和键，如烯键，羰基和芳香环等能够吸收紫外光，并能被激发产生自由基的官能团上。

生物降解指材料能在生物体内发生水解或酶解，从而分解成可被生物体吸收的无毒小分子物质，这类材料也称为“绿色生态高分子”。聚合物的酶催化首先由较大的酶分子吸附在材料表面，分子链随着酶的降解而发生断裂，从而分子量降低的这一过程。通常不同的酶对于不同结构的高分子材料具有不同的降解作用。

发明内容

针对上述的需求，本发明特别提供了一种可降解纤维材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种可降解纤维材料，由包含以下重量份的组分制成：

聚碳酸酯 65-80份，

聚(β-羟基丁酸酯) 20-35份，

羧甲基纤维素 5-8份，

甲基丙烯酸丁酯 2-5份，

尿素 1-3份，

4,4-偶氮双(4-氰基戊醇) 0.5-1.2份，

过氧化甲乙酮 0.5-1份，

过硫酸铵 0.02-0.8份。

所述组分还包括椰子油丙烯二胺0-1重量份。

所述聚碳酸酯为脂肪族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯的混合物。

所述脂肪族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯的混合物为聚三亚甲基碳酸酯和双酚A型聚碳酸酯质量比3：1的混合物。

一种可降解纤维材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)称取聚碳酸酯65-80重量份、聚(β-羟基丁酸酯)20-35重量份、羧甲基纤维素5-8重量份、甲基丙烯酸丁酯2-5重量份、尿素1-3重量份、4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)0.5-1.2重量份、过氧化甲乙酮0.5-1重量份、椰子油丙烯二胺0-1重量份和过硫酸铵0.02-0.8重量份；

(2)将上述组分加入剪切机中，混合均匀，在295-305℃下熔融，纺丝，通过牵拉处理，制得可降解纤维材料。

所述纺丝的速度为1700-1850m/min。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

(1)本发明制得的可降解纤维材料具有较高的耐高温性能，且由于甲基丙烯酸丁酯、尿素和4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)的加入，提高了化学合成材料与天然纤维材料之间的相容性，使得产品的性能稳定和均一。

(2)本发明制得的可降解纤维材料在不同的使用环境中仍能保持良好的耐候性。

(3)本发明制得的可降解纤维材料由于加入了椰子油丙烯二胺、尿素使纤维材料具有良好的柔韧性。

(4)本发明的可降解纤维材料，其制备方法简单，易于工业化生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

(1)称取双酚A型聚碳酸酯65kg、聚(β-羟基丁酸酯)20kg、羧甲基纤维素5kg、甲基丙烯酸丁酯2kg、尿素1kg、4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)0.5kg、过氧化甲乙酮0.5kg和过硫酸铵0.02kg；

(2)将上述组分加入剪切机中，混合均匀，在295℃下熔融，以1700m/min的速度纺丝，通过牵拉处理，制得可降解纤维材料。

制得可降解纤维材料的性能测试结果如表1所示。

实施例2

(1)称取聚三亚甲基碳酸酯60kg、双酚A型聚碳酸酯20kg、聚(β-羟基丁酸酯)35kg、羧甲基纤维素5kg、甲基丙烯酸丁酯2kg、尿素1kg、4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)0.5kg、过氧化甲乙酮0.5kg和过硫酸铵0.02kg；

(2)将上述组分加入剪切机中，混合均匀，在295℃下熔融，以1700m/min的速度纺丝，通过牵拉处理，制得可降解纤维材料。

制得可降解纤维材料的性能测试结果如表1所示。

实施例3

(1)称取聚三亚甲基碳酸酯60kg、双酚A型聚碳酸酯20kg、聚(β-羟基丁酸酯)35kg、羧甲基纤维素8kg、甲基丙烯酸丁酯5kg、尿素3kg、4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)1.2kg、过氧化甲乙酮1kg、椰子油丙烯二胺1kg和过硫酸铵0.8kg；

(2)将上述组分加入剪切机中，混合均匀，在305℃下熔融，以1850m/min的速度纺丝，通过牵拉处理，制得可降解纤维材料。

制得可降解纤维材料的性能测试结果如表1所示。

实施例4

(1)称取聚三亚甲基碳酸酯60kg、双酚A型聚碳酸酯20kg、聚(β-羟基丁酸酯)35kg、羧甲基纤维素8kg、甲基丙烯酸丁酯4kg、尿素2kg、4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)1kg、过氧化甲乙酮0.5kg、椰子油丙烯二胺0.5kg和过硫酸铵0.8kg；

(2)将上述组分加入剪切机中，混合均匀，在305℃下熔融，以1850m/min的速度纺丝，通过牵拉处理，制得可降解纤维材料。

制得可降解纤维材料的性能测试结果如表1所示。

实施例5

(1)称取聚碳酸酯75kg、聚(β-羟基丁酸酯)30kg、羧甲基纤维素6kg、甲基丙烯酸丁酯4kg、尿素2kg、4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)1kg、过氧化甲乙酮0.8kg和过硫酸铵0.4kg；

(2)将上述组分加入剪切机中，混合均匀，在300℃下熔融，以1750m/min的速度纺丝，通过牵拉处理，制得可降解纤维材料。

制得可降解纤维材料的性能测试结果如表1所示。

表1

本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可降解纤维材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：

聚碳酸酯  65-80份，

聚(β-羟基丁酸酯)  20-35份，

羧甲基纤维素  5-8份，

甲基丙烯酸丁酯  2-5份，

尿素  1-3份，

4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)  0.5-1.2份，

过氧化甲乙酮  0.5-1份，

过硫酸铵  0.02-0.8份。

2.根据权利要求1所述的可降解纤维材料，其特征在于，所述组分还包括椰子油丙烯二胺0-1重量份。

3.根据权利要求1所述的可降解纤维材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为脂肪族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯的混合物。

4.根据权利要求3所述的可降解纤维材料，其特征在于，所述脂肪族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯的混合物为聚三亚甲基碳酸酯和双酚A型聚碳酸酯质量比3：1的混合物。

5.一种可降解纤维材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)称取聚碳酸酯65-80重量份、聚(β-羟基丁酸酯)20-35重量份、羧甲基纤维素5-8重量份、甲基丙烯酸丁酯2-5重量份、尿素1-3重量份、4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)0.5-1.2重量份、过氧化甲乙酮0.5-1重量份、椰子油丙烯二胺0-1重量份和过硫酸铵0.02-0.8重量份；

(2)将上述组分加入剪切机中，混合均匀，在295-305℃下熔融，纺丝，通过牵拉处理，制得可降解纤维材料。

6.根据权利要求5所述的可降解纤维材料的制备方法，其特征在于，所述纺丝的速度为1700-1850m/min。