CN111118662A - 一种可生物降解环保面料及其制备方法和制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可生物降解环保面料及其制备方法和制品，所述可生物降解环保面料由可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得；所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：聚对苯二甲酸乙二酯60～70份、聚丁二酸丁二醇酯25～32份、聚乳酸10～14份、壳聚糖5～7份、气相二氧化硅5～7份。本发明的可生物降解环保面料通过精选原料组成，优化各原料含量，由可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得的可生物降解环保面料的生物降解率高，生物降解性能好，环保，且顶破强度较高，（经向）拉伸强度较高，接近纯涤纶面料，力学性能好，耐用。

Description

一种可生物降解环保面料及其制备方法和制品
技术领域
本发明涉及纺织面料技术领域，具体涉及一种可生物降解环保面料及其制备方法和制品。
背景技术
面料就是用来制作服装的材料。作为服装三要素之一，面料不仅可以诠释服装的风格和特性，而且直接左右着服装的色彩、造型的表现效果。其中，功能性面料是指具有某种特殊性能和用途的面料，比如防水、防风、透气、透湿、保暖、防油、易去污、防菌除臭、防紫外线、防静电、防辐射、防阻燃、耐高温、耐酸碱等功能。市场上的功能性面料以服装面料为主，多用于户外运动服、高档休闲服中。新型功能型纺织材料中，涤纶纤维是开发最多的一种合成纤维。
聚酯纤维，俗称“涤纶”。是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，属于高分子化合物。
但是，目前所使用的面料还存在以下问题：
1、不具有生物降解性，或者生物降解速率慢，废弃后，在自然界中很难降解，不环保；
2、部分可降解的面料，的力学性能较差，不耐用，容易戳破或者拉伸(大)变形。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种可生物降解环保面料及其制备方法和制品，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种可生物降解环保面料，所述可生物降解环保面料由可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸乙二酯60～70份、
聚丁二酸丁二醇酯25～32份、
聚乳酸10～14份、
壳聚糖5～7份、
气相二氧化硅5～7份。
优选的，所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸乙二酯65份、
聚丁二酸丁二醇酯27.5份、
聚乳酸12份、
壳聚糖6份、
气相二氧化硅6份。
优选的，所述壳聚糖的相对分子量为5～8万，脱乙酰度为87.5～88.5％。
优选的，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：抗氧化剂3～4份。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
优选的，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：热稳定剂3～4.5份。
优选的，所述热稳定剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙的混合物，其中三者的质量之比为10：(16～19)：(12～14)。
本发明还提供一种所述的可生物降解环保面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取：聚对苯二甲酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、壳聚糖、气相二氧化硅，并分别进行烘干，烘干至各原料的含水率均低于3‰；然后混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到可生物降解复合纤维；
D、然后将所述可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得所述可生物降解环保面料。
本发明还提供一种可生物降解环保面料制品，采用如前所述的可生物降解环保面料制得。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的可生物降解环保面料通过精选原料组成，优化各原料含量，由可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得的可生物降解环保面料的生物降解率高，生物降解性能好，环保，且顶破强度较高，(经向)拉伸强度较高，接近纯涤纶面料，力学性能好，耐用。
其中，本发明所述的可生物降解复合纤维中，采用聚对苯二甲酸乙二酯作为主要的基体材料，具有高强度、耐磨性能较好的特点，保证了所述的可生物降解复合纤维具有较好的力学性能。
添加了适量的聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、壳聚糖，三者相互配合，起到良好的协同作用，显著提升了本发明的可生物降解复合纤维的生物降解性能，生物降解率高，且(尤其是聚丁二酸丁二醇酯的添加)还保证了最终制得的本发明的可生物降解环保面料顶破强度较高，(经向)拉伸强度较高，接近纯涤纶面料，力学性能好，耐用；此外，壳聚糖的添加，还使最终制得的本发明的可生物降解环保面料具有较好的抗菌性能。
添加适量的气相二氧化硅进一步提升了本发明的可生物降解环保面料顶破强度，(经向)拉伸强度。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种可生物降解环保面料，所述可生物降解环保面料由可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸乙二酯60～70份、
聚丁二酸丁二醇酯25～32份、
聚乳酸10～14份、
壳聚糖5～7份、
气相二氧化硅5～7份。
在本实施例中，所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸乙二酯65份、
聚丁二酸丁二醇酯27.5份、
聚乳酸12份、
壳聚糖6份、
气相二氧化硅6份。
在本实施例中，所述壳聚糖的相对分子量为5～8万，脱乙酰度为87.5～88.5％。
在本实施例中，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：抗氧化剂3～4份。
在本实施例中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
在本实施例中，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：热稳定剂3～4.5份。
在本实施例中，所述热稳定剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙的混合物，其中三者的质量之比为10：(16～19)：(12～14)。
本实施例还提供一种所述的可生物降解环保面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取：聚对苯二甲酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、壳聚糖、气相二氧化硅，并分别进行烘干，烘干至各原料的含水率均低于3‰；然后混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到可生物降解复合纤维；
D、然后将所述可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得所述可生物降解环保面料。
本实施例还提供一种可生物降解环保面料制品，采用如前所述的可生物降解环保面料制得。
实施例2：
一种可生物降解环保面料，所述可生物降解环保面料由可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸乙二酯60份、
聚丁二酸丁二醇酯25份、
聚乳酸10份、
壳聚糖5份、
气相二氧化硅5份。
在本实施例中，所述壳聚糖的相对分子量为5万，脱乙酰度为87.5％。
在本实施例中，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：抗氧化剂3份。
在本实施例中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。
在本实施例中，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：热稳定剂3份。
在本实施例中，所述热稳定剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙的混合物，其中三者的质量之比为10：16：12。
在本实施例中，所述的可生物降解环保面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取：聚对苯二甲酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、壳聚糖、气相二氧化硅，并分别进行烘干，烘干至各原料的含水率均低于2‰；然后混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到可生物降解复合纤维；
D、然后将所述可生物降解复合纤维经针织工艺制得所述可生物降解环保面料。
本实施例还提供一种可生物降解环保面料制品，采用如前所述的可生物降解环保面料制得。
实施例3：
一种可生物降解环保面料，所述可生物降解环保面料由可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸乙二酯70份、
聚丁二酸丁二醇酯32份、
聚乳酸14份、
壳聚糖7份、
气相二氧化硅7份。
在本实施例中，所述壳聚糖的相对分子量为8万，脱乙酰度为88.5％。
在本实施例中，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：抗氧化剂4份。
在本实施例中，所述抗氧化剂为抗氧剂1076。
在本实施例中，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：热稳定剂4.5份。
在本实施例中，所述热稳定剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙的混合物，其中三者的质量之比为10：19：14。
在本实施例中，所述的可生物降解环保面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取：聚对苯二甲酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、壳聚糖、气相二氧化硅，并分别进行烘干，烘干至各原料的含水率均低于2‰；然后混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到可生物降解复合纤维；
D、然后将所述可生物降解复合纤维经针织工艺制得所述可生物降解环保面料。
本实施例还提供一种可生物降解环保面料制品，采用如前所述的可生物降解环保面料制得。
实施例4：
一种可生物降解环保面料，所述可生物降解环保面料由可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸乙二酯65份、
聚丁二酸丁二醇酯27.5份、
聚乳酸12份、
壳聚糖6份、
气相二氧化硅6份。
在本实施例中，所述壳聚糖的相对分子量为7.5万，脱乙酰度为88.2％。
在本实施例中，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：抗氧化剂3.5份。
在本实施例中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。
在本实施例中，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：热稳定剂3.8份。
在本实施例中，所述热稳定剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙的混合物，其中三者的质量之比为10：17.5：13。
在本实施例中，所述的可生物降解环保面料的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取：聚对苯二甲酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、壳聚糖、气相二氧化硅，并分别进行烘干，烘干至各原料的含水率均低于2‰；然后混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到可生物降解复合纤维；
D、然后将所述可生物降解复合纤维经针织工艺制得所述可生物降解环保面料。
本实施例还提供一种可生物降解环保面料制品，采用如前所述的可生物降解环保面料制得。
对比例1：
市售纯涤纶面料
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有聚丁二酸丁二醇酯，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有聚乳酸，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，没有壳聚糖，其他与实施例4相同。
对比例5：
与实施例4的区别在于，没有气相二氧化硅，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4、对比例2至对比例5得到的可生物降解环保面料(克重500g/m2)以及市售涤纶面料(克重500g/m2)进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002324180720000061
Figure BDA0002324180720000071
从上表可以看出，本发明的可生物降解环保面料具有以下优点：生物降解率高，生物降解性能好，环保，且顶破强度较高，(经向)拉伸强度较高，接近纯涤纶面料，力学性能好，耐用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可生物降解环保面料，其特征在于，所述可生物降解环保面料由可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得；
所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸乙二酯60～70份、
聚丁二酸丁二醇酯25～32份、
聚乳酸10～14份、
壳聚糖5～7份、
气相二氧化硅5～7份。
2.根据权利要求1所述的可生物降解环保面料，其特征在于，所述可生物降解复合纤维由包括以下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸乙二酯65份、
聚丁二酸丁二醇酯27.5份、
聚乳酸12份、
壳聚糖6份、
气相二氧化硅6份。
3.根据权利要求1所述的可生物降解环保面料，其特征在于，所述壳聚糖的相对分子量为5～8万，脱乙酰度为87.5～88.5%。
4.根据权利要求1所述的可生物降解环保面料，其特征在于，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：抗氧化剂3～4份。
5.根据权利要求4所述的可生物降解环保面料，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
6.根据权利要求1所述的可生物降解环保面料，其特征在于，所述可生物降解复合纤维还包括以下重量份的原料：热稳定剂3～4.5份。
7.根据权利要求6所述的可生物降解环保面料，其特征在于，所述热稳定剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙的混合物，其中三者的质量之比为10：(16～19)：(12～14)。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的可生物降解环保面料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取：聚对苯二甲酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、壳聚糖、气相二氧化硅，并分别进行烘干，烘干至各原料的含水率均低于3‰；然后混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到可生物降解复合纤维；
D、然后将所述可生物降解复合纤维经针织或机织工艺制得所述可生物降解环保面料。
9.一种可生物降解环保面料制品，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述的可生物降解环保面料制得。
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