CN115467045B - 一种全生物基可降解复合弹性纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全生物基可降解复合弹性纤维及其制备方法，产品为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT；改性PLA为PLA与改性剂PBA或PBS熔融共混以及发生部分酯交换反应后的产物；改性PBAT为PBAT与异相成核剂熔融共混的产物；改性PLA与改性PBAT之间通过2,4‑TDI连接起来；制备方法：将改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将改性PBAT与2,4‑TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体后进行纺丝，制得全生物基可降解复合弹性纤维。本发明的方法工艺简单，制得的产品综合性能良好。

Description

一种全生物基可降解复合弹性纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于生物可降解纤维材料技术领域，具体涉及一种全生物可降解并列复合纤维弹性纤维及其制备方法。
背景技术
双组份并列复合弹性纤维是由两种结构和性能不同的聚合物熔融纺丝构成的永久性三维螺旋卷曲结构的纤维，由于纤维内平行排列的两组份具有不同的收缩性和初始模量。复合纤维纺丝牵伸时，两组份产生相同的伸长，但受热后则由于两组份收缩应力不同而产生异收缩效应，因此，收缩时相互有协调牵制作用，收缩快的组份对收缩慢的组份产生收缩压力；反之，收缩快的组份受到收缩慢的组份产生的反向拉伸力。当这两种作用力随着收缩变形到一定程度后达到平衡，收缩力和拉伸力组成一对力偶，在此力偶作用下，整根纤维自发地产生扭转，形成螺旋卷曲的纤维。这种卷曲状的纤维像弹簧一样，具有不同程度的伸缩性和弹性，因此获得螺旋卷曲的关键是两组份具有潜在的收缩应力差，这种双组份卷曲弹性纤维和天然羊毛的卷曲弹性非常相似，赋予纤维良好的弹性。并列复合聚酯弹性纤维解决了传统的纤维需要通过机械卷绕热加工的方法来获得卷曲结构的方法导致的卷曲结构不稳定和卷曲弹性差的问题，广泛应用在女士内衣、工装裤等领域。两组份良好的相容性是形成并列复合结构的必要条件，目前对并列双组份复合纤维的研究主要分为原料的研究和后期热处理工艺的研究两个部分，原料研究主要是针对PET/PTT、PET/PBT、高粘度PET/低粘度PET、HSPET/PTT、COPET/PTT等。随着弹性纤维的市场需求越来越旺盛，并列复合弹性纤维的产量也在不断增加。但是目前市场的弹性纤维大部分为不可降解原料制成，终端制品废弃后给环境带来负担。
聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PBAT)是一种可生物降解弹性体，其大分子链中含有大量柔性脂肪链，具有较好的拉伸性能和柔性。PLA纤维是以玉米、薯类、甜菜或谷物淀粉为原料，经发酵、提纯并经一系列的反应形成的一种新型生物基纤维，具有环保可降解(降解后生成二氧化碳和水)、生产过程能耗低、制成的纤维制品抑菌性好且爽肤导汗(也称导湿)等优点。由于常规PBAT和PLA的相容性较差，并列后的复合纤维容易开纤(即纤维开叉)，因此将PBAT和PLA进行并列复合纺丝制备双组份复合弹性纤维的研究较少，依靠现有常规技术也无法实现PLA/PBAT并列复合纤维的生产。
中国发明专利CN114434807A将PBAT与聚二甲基硅氧烷进行混合，加热程混合物熔体，然后经高压静电纺丝制成纳米纤维丝，再复合到PLA膜表面，形成PBAT/PLA复合膜，该专利主要介绍了膜的制备装置及过程，并未提及纤维；中国发明专利CN114213817A将活化后的CaCO3与经扩链剂改性后的PBAT及PLA进行混合，得到一种复合材料，可用于一次性塑料和食品包装材料，也未提及纤维制备；中国发明专利CN114316538A公开了一种采用氨基、脒基、胍基等官能团分别对PBAT、PLA进行改性，然后再添加助剂、滑石粉/碳酸钙等填料进行共混挤出，得到改性PBAT-PLA材料，得到了性能较好的可降解材料，也未提及纤维制备；中国发明专利CN113004669A公开了一种采用交联剂增加PBAT/PLA相容的方法，将所需PLA、PBAT、交联剂等置于高速混合机内进行混料处理后排出，投入连续式密炼机中密炼，喂料到双螺杆挤出机造粒，得到粒料，也未提及纤维制备；中国发明专利CN105368013A公开了一种采用扩链剂增加PBAT/PLA相容性的方法，该方法采用ADR扩链剂与PBAT和PLA混合后，加入双螺杆挤出机熔融挤出造粒，在熔融挤出过程中扩链剂增加聚合物的分子量，连接因降解而断裂的聚合物链，在PBAT/PLA共混物中能起到相容剂的作用，也未提及纤维制备。
综上所述，现有技术主要是对PLA、PBAT进行共混，然后通过添加相容剂、扩链剂等增加两组份的相容性，提升材料的强度和模量，最后用于薄膜的制备。由于相容剂、扩链剂等的加入影响切片的性能，无法用于纺丝，且由于且结晶速率不同，难于用于并列复合纺丝，因此现有技术中没有发现采用PLA与PBAT进行并列复合纺丝的相关技术。
因此，亟待研究一种全生物基可降解复合弹性纤维及其制备方法，以解决现有技术中PLA与PBAT无法很好地进行并列复合纺丝的问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种全生物基可降解复合弹性纤维及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种全生物基可降解复合弹性纤维，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT；
改性PLA为PLA与改性剂PBA或PBS熔融共混以及发生部分酯交换反应后的产物；
改性PBAT为PBAT与异相成核剂熔融共混的产物；
改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种全生物基可降解复合弹性纤维，全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为0.65～2.5dtex，断裂强度≥2.5cN/dtex，回潮率大于0.6％，弹性伸长率≥60％，弹性回复率≥50％；全生物基可降解复合弹性纤维按照GBT19277标准进行堆肥实验经45天后降解率为70～90.43％；全生物基可降解复合弹性纤维不易开纤/叉，目前没有测试方法测试两组份的开纤/叉性能，一般认为两组份相容性好就不会开纤/叉，本领域普遍采用通过电镜观察纤维的横截面看出两组份有无明显的分界的方法判断两组份的相容性，若没有明显的分界，证明两组份相容性好，就不会分叉；反之，则反。
如上所述的一种全生物基可降解复合弹性纤维，异相成核剂为无机纳米粒子，TiO2、纳米蒙脱土、纳米生物质炭等无机纳米粒子都可以适用于本发明，由于TiO2不会影响最终纤维的颜色，因而作为本发明的优选；异相成核剂的平均粒径为5～10nm。
如上所述的一种全生物基可降解复合弹性纤维，改性PLA与改性PBAT的质量比为20:80～80:20；改性剂PBA或PBS的质量为PLA质量的10～20wt％；异相成核剂的质量为PBAT质量的0.2～1.0wt％。
本发明还提供制备如上任一项所述的一种全生物基可降解复合弹性纤维的方法，分别将所述改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将所述改性PBAT与2,4-TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体后进行纺丝，制得全生物基可降解复合弹性纤维，其中所述改性PLA中分散有酯交换催化剂；PBAT的纺丝温度必然高于180℃，在高于180℃时，2,4-TDI的二聚体分解成单体2,4-TDI，这个是它本身的特性，只由温度决定；PBAT是PBA和PBT的嵌段共聚物，所以所述改性PBAT的分子链中含有PBA链段；所述改性PLA中混有PBA或PBS，或者所述改性PLA的分子链中含有PBA或PBS链段；2,4-TDI倾向于与PBA或PBS反应，因此纺丝过程中2,4-TDI能够同时与所述改性PBAT和所述改性PLA反应，将改性PLA与改性PBAT以共价键的形式连接起来；改性PBAT中的异相成核剂能够改善PBAT的结晶性能，因为PBAT的结晶性能较差，结晶速率慢，不容易凝固，加了2,4-TDI的二聚体后结晶性更差，如不加入异相成核剂则很难顺利纺丝。
作为优选的技术方案：
如上所述的方法，所述改性PLA的制备过程为：将PLA切片、PBA或PBS切片、抗氧剂和酯交换催化剂进行熔融共混即得所述改性PLA；PBA或PBS切片的添加量为PLA切片添加量的10～20wt％；
改性PLA中含有
Figure BDA0003863306440000031
(其中R1为CH2CH2CH2CH2，R为CH2CH2CH2CH2(对应PBA)或CH2CH2(对应PBS))和
Figure BDA0003863306440000032
链段；其中，
Figure BDA0003863306440000033
的分子链段的总和占整个分子链的为2.5～5％(分子链段根据添加的质量比折合成摩尔比计算)。
如上所述的方法，PLA切片的数均分子量为150000～250000，熔点为120～140.03℃，含水率小于25ppm；
PBA切片的数均分子量为4000～6000，熔点为80～90.17℃；PBS切片的数均分子量为12000～15000，熔点为100～115℃；
抗氧剂为硫代双酚抗氧剂和/或亚磷酸酯抗氧剂，抗氧剂的添加量为PLA切片添加量的0.1～0.5wt％；
酯交换催化剂为钛酸四丁酯(TBT)，酯交换催化剂的添加量为PLA切片添加量的0.1～0.5wt％；
熔融共混前将PLA切片和PBA或PBS切片分别在60～80℃、40～50℃下真空干燥处理10～14h；
制备所述改性PLA时，熔融共混采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为80～100℃，二区、三区、四区温度为130～150℃，五区、六区温度为130～140℃，七区、八区温度为120～130℃，九区温度为110～120℃，十区温度105～115℃，十一区温度为130～140℃；双螺杆挤出机的机头温度为155～165℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为150～200rpm。
如上所述的方法，所述改性PBAT的制备过程为：将PBAT切片和异相成核剂进行熔融共混，即得所述改性PBAT；异相成核剂的添加量为PBAT切片添加量的0.2～1.0wt％。
如上所述的方法，PBAT切片的特性粘度为0.8～1.2dl/g，熔点为140～160℃；熔融共混前将PBAT切片在70～100℃下真空干燥处理8～12h；
制备所述改性PBAT时，熔融共混采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为120～145℃，二区、三区、四区温度为145～180℃，五区、六区温度为150～175℃，七区、八区温度为145～172℃，九区温度为140～165℃，十区温度135～162℃，十一区温度为145～175℃；双螺杆挤出机的机头温度为160～175℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为200～250rpm。
如上所述的方法，2,4-TDI的二聚体为在70～100℃下真空干燥处理8～12h后的2,4-TDI的二聚体；2,4-TDI的二聚体的添加量为PBAT切片添加量的5～10wt％；添加量过低，与PLA中的PBA或PBS发生交联反应的有效成份低，无法产生交联左右；添加量过高，交联程度太高，影响并列复合纤维的弹性和降解性能；
2,4-TDI的二聚体的添加，使全生物基可降解复合弹性纤维的聚合物分子链段中含有
Figure BDA0003863306440000041
链段(R2为/>
Figure BDA0003863306440000042
)，占比为整个全生物基可降解复合弹性纤维的聚合物分子链段中的比为2～5％(分子链段按照添加的质量折合成摩尔比计算)。
如上所述的方法，所述改性PLA与所述改性PBAT的质量比为20:80～80:20；双螺杆1的温度为170～180℃，双螺杆2的温度为190～220℃，温度可以在适当范围内调整，但是不宜过高或过低，温度过高，熔体易发生降解，温度过低，影响熔体流动性，产生僵丝、断头等；双螺杆1和双螺杆2的转速为50～150rpm。
如上所述的方法，输送至纺丝箱体后先经纺丝组件过滤、喷丝板挤出得到初生纤维，初生纤维再依次经过冷却吹风凝固、集束上油、牵伸、卷绕得到全生物基可降解复合弹性纤维；
喷丝板的规格为36～72孔，喷丝板的孔型为两个不贯通的“○”型，即
Figure BDA0003863306440000043
形结构，双组份熔体分别通过喷丝孔后，在孔口发生膨胀，粘接到一起，形成并列结构；/>
Figure BDA0003863306440000044
形结构中两个“○”之间的间距为0.04～0.06mm；孔间距大有利于增加双组份纤维的弹性，但是孔间距不宜太大，否则会使两组份的相容性变差，纤维容易开叉；
喷丝孔的孔径为0.22～0.25mm；孔径太小，喷丝板组件的更换周期短；孔径过大，两组份纤维容易开叉；
冷却吹风所用的缓冷管长度为50～60cm，冷却风温度为10～15℃，冷却风速为0.5～0.65m/s，冷却风相对湿度为80％；由于PLA和PBAT的玻璃化转变较低，且PBAT的结晶速率相对较慢，因此适当增加了缓冷管长度、降低冷却风温度、提升了冷却风速度，加速纤维的冷却和结晶，但冷却风温度不宜太低，冷却风速度也不宜太快，否则增加纤维的成形剧烈性，导致结构不均匀，影响纤维品质和后道染色；
集束位置离喷丝板面700～1000mm；本发明适当增加了集束位置和喷丝板面的距离，利用纤维的冷却成形，防止发生粘黏；上油采用油嘴分束上油，油剂中的含油量为0.5～0.7wt％；
牵伸时，第一热辊温度为60～80℃，第二热辊温度为90～105℃，牵伸倍数为2.5～4倍。
本发明的原理如下：
本发明的一种的全生物基可降解复合弹性纤维的制备方法，首先本发明在PLA切片中加入适量的改性剂(聚己二酸-1,4-丁二醇酯PBA或聚丁二酸丁二醇酯PBS)和酯交换催化剂钛酸四丁酯(TBT)，在与PLA共混挤出过程中，改性剂发生熔融，在催化剂的作用下，PLA的分子链段
Figure BDA0003863306440000051
(n≥3)和PBA或PBS中的分子链段/>
Figure BDA0003863306440000052
(n≥3)发生酯交换反应，生成/>
Figure BDA0003863306440000053
链段，在PLA分子链中接入己二酸丁二醇/丁二酸丁二醇单元，因为PBAT为聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯，链段中含有已二酸丁二醇单元，根据相似相容原理，因此适当改性剂的加入能大幅提高PLA和PBAT的相容性；此外，改性剂的分子链段刚性较弱，比较柔软，能够降低PLA的脆性，增加其韧性和拉伸弹性；
其次，本发明在PBAT中添加异相成核剂，PBAT是脂肪族和芳香族的共聚物，是一种半结晶型聚合物，结晶度大概在30％左右，结晶温度在110℃附近，由于其结晶度低，结晶温度低(PET在210℃左右)，结晶速率慢，影响其可纺性能，因此本发明在PBAT中添加异相成核剂，能够在在PBAT基体中起到异相成核的作用，使PBAT分子可以在较高的温度下以异相成核剂为核心开始晶体生长，异相成核，加快PBAT的结晶速度的同时使结晶细化，提高结晶度，提升其可纺性能；
最后，本发明在纺丝过程中共混加入2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)的二聚体(聚2,4-甲苯二异氰酸酯)，2,4-TDI的二聚体为一种固体，熔点较高，性质稳定，当温度升高到180℃以上时，能分解成2,4-TDI单体，反应公式为：
Figure BDA0003863306440000061
本发明利用2,4-TDI二聚体在高温下可逆反应的特性，在纺丝过程中加入2,4-TDI二聚体，随着纺丝过程中温度的升高，2,4-TDI二聚体逐步反应生成2,4-TDI，由于双组份纺丝体系中PBAT和改性剂大分子链末端存在活性基团羟基(-OH)，且改性PLA组份中还含有酯交换催化剂TBT，在经过熔体输送管道和经喷丝板熔体混合、过滤、高速剪切的过程中，2,4-TDI和大分子链的活性羟基发生酯交换反应生成嵌段共聚物，并将活性羟基转移，使反应一直继续直至平衡，最终在分子链段中嵌入氨基甲酸酯结构，增加PBAT的弹性和弹性回复率；同时，2,4-TDI与PLA体系中的改性剂发生反应，生成氨基甲酸酯结构的同时，提升PLA和PBAT组份的结合力，双组份并列复合纤维横截面中两组分无明显的分界线，相容性好，从而避免了双组份并列复合纤维开叉现象发生；其中，2,4-TDI与PBAT及PLA中的含有二醇的分子链段反应方程式，如下：
Figure BDA0003863306440000062
有益效果：
(1)本发明的一种全生物基可降解复合弹性纤维的方法，工艺简单，操作方便；
(2)本发明的一种全生物基可降解复合弹性纤维，相容性好，不容易开叉，具有良好的力学性能、拉伸弹性和弹性回复性能，其主体原料全部来自于生物基，能够实现生物降解，具有良好的应用前景和市场价值。
附图说明
图1为本发明制得的一种全生物基可降解复合弹性纤维的效果图；
图2为本发明制得的一种全生物基可降解复合弹性纤维的纵面扫描电镜图；
图3为本发明制得的一种全生物基可降解复合弹性纤维的横截面扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。
以下各实施例中涉及到的全生物基可降解复合弹性纤维的相关性能测试方法如下：
纤度：《合成纤维长丝线密度试验方法》GBT 14343-2003；
断裂强度：《合成纤维长丝拉伸性能试验方法》，GB/T14344-2003；
回潮率：《纺织材料公定回潮率》，GB/T 9994-2018；
弹性伸长率：《纺织品机织物拉伸弹性试验方法》FZ/T 01034-2008；
弹性回复率：《纺织品机织物拉伸弹性试验方法》FZ/T 01034-2008；
降解率：按照GBT19277标准进行堆肥实验经45天后，观测其降解率。
实施例1
一种全生物基可降解复合弹性纤维，具体制备步骤如下：
(1)准备原材料：
PLA切片：数均分子量为15000，熔点为120.67℃；
PBA切片：数均分子量为4000，熔点为80.31℃；
PBAT切片：特性粘度为0.8dl/g，熔点为140.18℃，BA和BT的链段比为50:50；
异相成核剂：平均粒径为5nm的TiO2；
抗氧剂：4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(又名抗氧剂300)；
酯交换催化剂：钛酸四丁酯(TBT)；
2,4-TDI的二聚体；
(2)制备改性PLA和改性PBAT：
(2.1)制备改性PLA：
将PLA切片和PBA切片分别在60℃、40℃下真空干燥处理10h后，将抗氧剂、酯交换催化剂、真空干燥处理后的PLA和PBA切片使用双螺杆挤出机进行熔融共混发生部分酯交换反应后即得改性PLA；
其中，PBA切片的添加量为PLA切片添加量的10wt％；抗氧剂的添加量为PLA切片添加量的0.1wt％；酯交换催化剂的添加量为PLA切片添加量的0.1wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为80℃，二区温度为130℃，三区温度为130℃，四区温度为130℃，五区温度为130℃，六区温度为130℃，七区温度为120℃，八区温度为120℃，九区温度为110℃，十区温度105℃，十一区温度为130℃；双螺杆挤出机的机头温度为155℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为150rpm；
(2.2)制备改性PBAT：
将PBAT切片在70℃下真空干燥处理12h后，将真空干燥处理后的PBAT切片和异相成核剂采用双螺杆挤出机进行熔融共混，即得改性PBAT；
其中，异相成核剂的添加量为PBAT切片添加量的0.2wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为120℃，二区温度为145℃，三区温度为155℃，四区温度为155℃，五区温度为150℃，六区温度为150℃，七区温度为150℃，八区温度为150℃，九区温度为140℃，十区温度140℃，十一区温度为145℃；双螺杆挤出机的机头温度为155℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为200rpm；
(3)制备全生物基可降解复合弹性纤维：
将2,4-TDI的二聚体在70℃下真空干燥处理12h，按照质量比为20:80取步骤(2)中制得的改性PLA和改性PBAT，将改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将改性PBAT与真空干燥处理后的2,4-TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体，输送至纺丝箱体后先经纺丝组件过滤、喷丝板挤出得到初生纤维，初生纤维再依次经过冷却吹风凝固、集束上油、牵伸、卷绕得到全生物基可降解复合弹性纤维；
其中，2,4-TDI的二聚体的添加量为PBAT切片添加量的5wt％；
双螺杆1的温度为170℃，转速为50rpm，双螺杆2的温度为190℃，转速为50rpm；
喷丝板的规格为36孔，喷丝板的孔型为两个不贯通的“○”型，即“○○”形结构，“○○”形结构中两个“○”之间的间距为0.04mm；喷丝孔的孔径为0.22mm；冷却吹风所用的缓冷管长度为50cm，冷却风温度为10℃，冷却风速为0.5m/s，冷却风相对湿度为80％；集束位置离喷丝板面700mm；上油采用油嘴分束上油，油剂中的含油量为0.5wt％；牵伸时，第一热辊温度为60℃，第二热辊温度为90℃，牵伸倍数为2.5倍。
如图1～2所示，最终制得的全生物基可降解复合弹性纤维，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT，改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来；如图3所示，通过电镜观察制得的全生物基可降解复合弹性纤维的横截面，看出两组份有无明显的分界，相容性好；制得的全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为1.389dtex，断裂强度为3.28cN/dtex，回潮率为0.62％，弹性伸长率为66％，弹性回复率为55％，45天后降解率为89.31％。
实施例2
一种全生物基可降解复合弹性纤维，具体制备步骤如下：
(1)准备原材料：
PLA切片：数均分子量为18000，熔点为126.44℃；
PBA切片：数均分子量为4500，熔点为83.26℃；
PBAT切片：特性粘度为0.95dl/g，熔点为144.25℃，BA和BT的链段比为48:52；
异相成核剂：平均粒径为7nm的TiO2；
抗氧剂：4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(又名抗氧剂300)；
酯交换催化剂：钛酸四丁酯(TBT)；
2,4-TDI的二聚体；
(2)制备改性PLA和改性PBAT：
(2.1)制备改性PLA：
将PLA切片和PBA切片分别在65℃、42℃下真空干燥处理11h后，将抗氧剂、酯交换催化剂、真空干燥处理后的PLA和PBA切片使用双螺杆挤出机进行熔融共混发生部分酯交换反应后即得改性PLA；
其中，PBA切片的添加量为PLA切片添加量的12wt％；抗氧剂的添加量为PLA切片添加量的0.2wt％；酯交换催化剂的添加量为PLA切片添加量的0.2wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为85℃，二区温度为135℃，三区温度为135℃，四区温度为135℃，五区温度为132℃，六区温度为132℃，七区温度为123℃，八区温度为122℃，九区温度为112℃，十区温度107℃，十一区温度为132℃；双螺杆挤出机的机头温度为157℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为160rpm；
(2.2)制备改性PBAT：
将PBAT切片在75℃下真空干燥处理11h后，将真空干燥处理后的PBAT切片和异相成核剂采用双螺杆挤出机进行熔融共混，即得改性PBAT；
其中，异相成核剂的添加量为PBAT切片添加量的0.4wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为125℃，二区温度为150℃，三区温度为150℃，四区温度为165℃，五区温度为160℃，六区温度为160℃，七区温度为160℃，八区温度为155℃，九区温度为145℃，十区温度145℃，十一区温度为150℃；双螺杆挤出机的机头温度为160℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为210rpm；
(3)制备全生物基可降解复合弹性纤维：
将2,4-TDI的二聚体在75℃下真空干燥处理11h，按照质量比为30:70取步骤(2)中制得的改性PLA和改性PBAT，将改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将改性PBAT与真空干燥处理后的2,4-TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体，输送至纺丝箱体后先经纺丝组件过滤、喷丝板挤出得到初生纤维，初生纤维再依次经过冷却吹风凝固、集束上油、牵伸、卷绕得到全生物基可降解复合弹性纤维；
其中，2,4-TDI的二聚体的添加量为PBAT切片添加量的6wt％；
双螺杆1的温度为172℃，转速为70rpm，双螺杆2的温度为195℃，转速为70rpm；
喷丝板的规格为36孔，喷丝板的孔型为两个不贯通的“○”型，即“○○”形结构，“○○”形结构中两个“○”之间的间距为0.04mm；喷丝孔的孔径为0.22mm；冷却吹风所用的缓冷管长度为52cm，冷却风温度为11℃，冷却风速为0.53m/s，冷却风相对湿度为80％；集束位置离喷丝板面750mm；上油采用油嘴分束上油，油剂中的含油量为0.5wt％；牵伸时，第一热辊温度为65℃，第二热辊温度为93℃，牵伸倍数为2.7倍。
最终制得的全生物基可降解复合弹性纤维，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT，改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来；制得的全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为2.083dtex，断裂强度为3.69cN/dtex，回潮率为0.66％，弹性伸长率为79％，弹性回复率为75％，45天后降解率为84.33％。
实施例3
一种全生物基可降解复合弹性纤维，具体制备步骤如下：
(1)准备原材料：
PLA切片：数均分子量为20000，熔点为130.85℃；
PBA切片：数均分子量为5000，熔点为85.77℃；
PBAT切片：特性粘度为1.03dl/g，熔点为148.33℃，BA和BT的链段比为46:54；
异相成核剂：平均粒径为8nm的TiO2；
抗氧剂：4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(又名抗氧剂300)；
酯交换催化剂：钛酸四丁酯(TBT)；
2,4-TDI的二聚体；
(2)制备改性PLA和改性PBAT：
(2.1)制备改性PLA：
将PLA切片和PBA切片分别在70℃、44℃下真空干燥处理12h后，将抗氧剂、酯交换催化剂、真空干燥处理后的PLA和PBA切片使用双螺杆挤出机进行熔融共混发生部分酯交换反应后即得改性PLA；
其中，PBA切片的添加量为PLA切片添加量的14wt％；抗氧剂的添加量为PLA切片添加量的0.3wt％；酯交换催化剂的添加量为PLA切片添加量的0.3wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为90℃，二区温度为140℃，三区温度为140℃，四区温度为140℃，五区温度为134℃，六区温度为134℃，七区温度为125℃，八区温度为124℃，九区温度为114℃，十区温度109℃，十一区温度为134℃；双螺杆挤出机的机头温度为159℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为170rpm；
(2.2)制备改性PBAT：
将PBAT切片在80℃下真空干燥处理10h后，将真空干燥处理后的PBAT切片和异相成核剂采用双螺杆挤出机进行熔融共混，即得改性PBAT；
其中，异相成核剂的添加量为PBAT切片添加量的0.6wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为135℃，二区温度为158℃，三区温度为168℃，四区温度为172℃，五区温度为165℃，六区温度为165℃，七区温度为165℃，八区温度为160℃，九区温度为158℃，十区温度155℃，十一区温度为155℃；双螺杆挤出机的机头温度为165℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为220rpm；
(3)制备全生物基可降解复合弹性纤维：
将2,4-TDI的二聚体在80℃下真空干燥处理10h，按照质量比为60:40取步骤(2)中制得的改性PLA和改性PBAT，将改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将改性PBAT与真空干燥处理后的2,4-TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体，输送至纺丝箱体后先经纺丝组件过滤、喷丝板挤出得到初生纤维，初生纤维再依次经过冷却吹风凝固、集束上油、牵伸、卷绕得到全生物基可降解复合弹性纤维；
其中，2,4-TDI的二聚体的添加量为PBAT切片添加量的7wt％；
双螺杆1的温度为174℃，转速为90rpm，双螺杆2的温度为200℃，转速为90rpm；
喷丝板的规格为48孔，喷丝板的孔型为两个不贯通的“○”型，即“○○”形结构，“○○”形结构中两个“○”之间的间距为0.05mm；喷丝孔的孔径为0.23mm；冷却吹风所用的缓冷管长度为54cm，冷却风温度为12℃，冷却风速为0.55m/s，冷却风相对湿度为80％；集束位置离喷丝板面850mm；上油采用油嘴分束上油，油剂中的含油量为0.6wt％；牵伸时，第一热辊温度为70℃，第二热辊温度为96℃，牵伸倍数为3倍。
最终制得的全生物基可降解复合弹性纤维，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT，改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来；制得的全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为1.5625dtex，断裂强度为3.42cN/dtex，回潮率为0.69％，弹性伸长率为85％，弹性回复率为81％，45天后降解率为78.43％。
实施例4
一种全生物基可降解复合弹性纤维，具体制备步骤如下：
(1)准备原材料：
PLA切片：数均分子量为22000，熔点为132.36℃；
PBA切片：数均分子量为5600，熔点为87.24℃；
PBAT切片：特性粘度为1.12dl/g，熔点为152.64℃，BA和BT的链段比为44:56；
异相成核剂：平均粒径为10nm的TiO2；
抗氧剂：亚磷酸三异癸基酯；
酯交换催化剂：钛酸四丁酯(TBT)；
2,4-TDI的二聚体；
(2)制备改性PLA和改性PBAT：
(2.1)制备改性PLA：
将PLA切片和PBA切片分别在75℃、46℃下真空干燥处理13h后，将抗氧剂、酯交换催化剂、真空干燥处理后的PLA和PBA切片使用双螺杆挤出机进行熔融共混发生部分酯交换反应后即得改性PLA；
其中，PBA切片的添加量为PLA切片添加量的16wt％；抗氧剂的添加量为PLA切片添加量的0.4wt％；酯交换催化剂的添加量为PLA切片添加量的0.4wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为95℃，二区温度为145℃，三区温度为145℃，四区温度为145℃，五区温度为136℃，六区温度为136℃，七区温度为127℃，八区温度为126℃，九区温度为116℃，十区温度110℃，十一区温度为136℃；双螺杆挤出机的机头温度为161℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为180rpm；
(2.2)制备改性PBAT：
将PBAT切片在85℃下真空干燥处理9h后，将真空干燥处理后的PBAT切片和异相成核剂采用双螺杆挤出机进行熔融共混，即得改性PBAT；
其中，异相成核剂的添加量为PBAT切片添加量的0.8wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为140℃，二区温度为170℃，三区温度为175℃，四区温度为175℃，五区温度为170℃，六区温度为168℃，七区温度为166℃，八区温度为160℃，九区温度为160℃，十区温度160℃，十一区温度为160℃；双螺杆挤出机的机头温度为165℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为230rpm；
(3)制备全生物基可降解复合弹性纤维：
将2,4-TDI的二聚体在85℃下真空干燥处理9h，按照质量比为50:50取步骤(2)中制得的改性PLA和改性PBAT，将改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将改性PBAT与真空干燥处理后的2,4-TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体，输送至纺丝箱体后先经纺丝组件过滤、喷丝板挤出得到初生纤维，初生纤维再依次经过冷却吹风凝固、集束上油、牵伸、卷绕得到全生物基可降解复合弹性纤维；
其中，2,4-TDI的二聚体的添加量为PBAT切片添加量的8wt％；
双螺杆1的温度为176℃，转速为110rpm，双螺杆2的温度为210℃，转速为120rpm；
喷丝板的规格为48孔，喷丝板的孔型为两个不贯通的“○”型，即“○○”形结构，“○○”形结构中两个“○”之间的间距为0.05mm；喷丝孔的孔径为0.23mm；冷却吹风所用的缓冷管长度为56cm，冷却风温度为13℃，冷却风速为0.58m/s，冷却风相对湿度为80％；集束位置离喷丝板面900mm；上油采用油嘴分束上油，油剂中的含油量为0.6wt％；牵伸时，第一热辊温度为75℃，第二热辊温度为99℃，牵伸倍数为3.4倍。
最终制得的全生物基可降解复合弹性纤维，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT，改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来；制得的全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为1.042dtex，断裂强度为3.17cN/dtex，回潮率为0.71％，弹性伸长率为92％，弹性回复率为89％，45天后降解率为75.29％。
实施例5
一种全生物基可降解复合弹性纤维，具体制备步骤如下：
(1)准备原材料：
PLA切片：数均分子量为24000，熔点为136.52℃；
PBA切片：数均分子量为5800，熔点为88.96℃；
PBAT切片：特性粘度为1.18dl/g，熔点为157.15℃，BA和BT的链段比为42:58；
异相成核剂：平均粒径为6nm的TiO2；
抗氧剂：亚磷酸三异癸基酯；
酯交换催化剂：钛酸四丁酯(TBT)；
2,4-TDI的二聚体；
(2)制备改性PLA和改性PBAT：
(2.1)制备改性PLA：
将PLA切片和PBA切片分别在78℃、49℃下真空干燥处理14h后，将抗氧剂、酯交换催化剂、真空干燥处理后的PLA和PBA切片使用双螺杆挤出机进行熔融共混发生部分酯交换反应后即得改性PLA；
其中，PBA切片的添加量为PLA切片添加量的18wt％；抗氧剂的添加量为PLA切片添加量的0.5wt％；酯交换催化剂的添加量为PLA切片添加量的0.5wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为98℃，二区温度为147℃，三区温度为147℃，四区温度为149℃，五区温度为138℃，六区温度为138℃，七区温度为129℃，八区温度为128℃，九区温度为118℃，十区温度113℃，十一区温度为138℃；双螺杆挤出机的机头温度为163℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为190rpm；
(2.2)制备改性PBAT：
将PBAT切片在90℃下真空干燥处理8h后，将真空干燥处理后的PBAT切片和异相成核剂采用双螺杆挤出机进行熔融共混，即得改性PBAT；
其中，异相成核剂的添加量为PBAT切片添加量的0.8wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为140℃，二区温度为173℃，三区温度为176℃，四区温度为177℃，五区温度为172℃，六区温度为172℃，七区温度为170℃，八区温度为165℃，九区温度为162℃，十区温度160℃，十一区温度为160℃；双螺杆挤出机的机头温度为168℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为240rpm；
(3)制备全生物基可降解复合弹性纤维：
将2,4-TDI的二聚体在90℃下真空干燥处理8h，按照质量比为40:60取步骤(2)中制得的改性PLA和改性PBAT，将改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将改性PBAT与真空干燥处理后的2,4-TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体，输送至纺丝箱体后先经纺丝组件过滤、喷丝板挤出得到初生纤维，初生纤维再依次经过冷却吹风凝固、集束上油、牵伸、卷绕得到全生物基可降解复合弹性纤维；
其中，2,4-TDI的二聚体的添加量为PBAT切片添加量的9wt％；
双螺杆1的温度为178℃，转速为130rpm，双螺杆2的温度为215℃，转速为130rpm；
喷丝板的规格为72孔，喷丝板的孔型为两个不贯通的“○”型，即“○○”形结构，“○○”形结构中两个“○”之间的间距为0.06mm；喷丝孔的孔径为0.25mm；冷却吹风所用的缓冷管长度为58cm，冷却风温度为14℃，冷却风速为0.63m/s，冷却风相对湿度为80％；集束位置离喷丝板面950mm；上油采用油嘴分束上油，油剂中的含油量为0.7wt％；牵伸时，第一热辊温度为80℃，第二热辊温度为102℃，牵伸倍数为3.7倍。
最终制得的全生物基可降解复合弹性纤维，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT，改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来；制得的全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为1.042dtex，断裂强度为3.22cN/dtex，回潮率为0.64％，弹性伸长率为83％，弹性回复率为83％，45天后降解率为73.08％。
实施例6
一种全生物基可降解复合弹性纤维，具体制备步骤如下：
(1)准备原材料：
PLA切片：数均分子量为25000，熔点为140.03℃；
PBA切片：数均分子量为6000，熔点为90.17℃；
PBAT切片：特性粘度为1.2dl/g，熔点为160.46℃，BA和BT的链段比为40:60；
异相成核剂：平均粒径为9nm的TiO2；
抗氧剂：质量比为1:1的硫代双酚抗氧剂(抗氧剂300)和亚磷酸酯抗氧剂(YIPHOS2010)的混合物；
酯交换催化剂：钛酸四丁酯(TBT)；
2,4-TDI的二聚体；
(2)制备改性PLA和改性PBAT：
(2.1)制备改性PLA：
将PLA切片和PBA切片分别在80℃、50℃下真空干燥处理14h后，将抗氧剂、酯交换催化剂、真空干燥处理后的PLA和PBA切片使用双螺杆挤出机进行熔融共混发生部分酯交换反应后即得改性PLA；
其中，PBA切片的添加量为PLA切片添加量的20wt％；抗氧剂的添加量为PLA切片添加量的0.5wt％；酯交换催化剂的添加量为PLA切片添加量的0.5wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为100℃，二区温度为150℃，三区温度为150℃，四区温度为150℃，五区温度为140℃，六区温度为140℃，七区温度为130℃，八区温度为130℃，九区温度为120℃，十区温度115℃，十一区温度为140℃；双螺杆挤出机的机头温度为165℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为200rpm；
(2.2)制备改性PBAT：
将PBAT切片在100℃下真空干燥处理8h后，将真空干燥处理后的PBAT切片和异相成核剂采用双螺杆挤出机进行熔融共混，即得改性PBAT；
其中，异相成核剂的添加量为PBAT切片添加量的1wt％；
双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为145℃，二区温度为175℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃，五区温度为175℃，六区温度为175℃，七区温度为172℃，八区温度为168℃，九区温度为165℃，十区温度162℃，十一区温度为160℃；双螺杆挤出机的机头温度为168℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为250rpm；
(3)制备全生物基可降解复合弹性纤维：
将2,4-TDI的二聚体在100℃下真空干燥处理8h，按照质量比为80:20取步骤(2)中制得的改性PLA和改性PBAT，将改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将改性PBAT与真空干燥处理后的2,4-TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体，输送至纺丝箱体后先经纺丝组件过滤、喷丝板挤出得到初生纤维，初生纤维再依次经过冷却吹风凝固、集束上油、牵伸、卷绕得到全生物基可降解复合弹性纤维；
其中，2,4-TDI的二聚体的添加量为PBAT切片添加量的10wt％；
双螺杆1的温度为180℃，转速为150rpm，双螺杆2的温度为220℃，转速为150rpm；
喷丝板的规格为72孔，喷丝板的孔型为两个不贯通的“○”型，即“○○”形结构，“○○”形结构中两个“○”之间的间距为0.06mm；喷丝孔的孔径为0.25mm；冷却吹风所用的缓冷管长度为60cm，冷却风温度为15℃，冷却风速为0.65m/s，冷却风相对湿度为80％；集束位置离喷丝板面1000mm；上油采用油嘴分束上油，油剂中的含油量为0.7wt％；牵伸时，第一热辊温度为80℃，第二热辊温度为105℃，牵伸倍数为4倍。
最终制得的全生物基可降解复合弹性纤维，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT，改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来；制得的全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为0.694dtex，断裂强度为2.84cN/dtex，回潮率为0.68％，弹性伸长率为64％，弹性回复率为62％，45天后降解率为70.76％。
实施例7
一种全生物基可降解复合弹性纤维，基本同实施例5，不同之处仅在于：步骤(1)中未准备PBA切片，准备的是PBS切片，PBS切片的数均分子量为12600，熔点为102.79℃；步骤(2.1)中制备改性PLA采用的改性剂不是PBA切片，而是PBS切片。
最终制得的全生物基可降解复合弹性纤维，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT，改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来；制得的全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为1.053dtex，断裂强度为3.41cN/dtex，回潮率为0.61％，弹性伸长率为86％，弹性回复率为84％，45天后降解率为72.88％。
实施例8
一种全生物基可降解复合弹性纤维，基本同实施例6，不同之处仅在于：步骤(1)中未准备PBA切片，准备的是PBS切片，PBS切片的数均分子量为13900，熔点为108.33℃；步骤(2.1)中制备改性PLA采用的改性剂不是PBA切片，而是PBS切片。
最终制得的全生物基可降解复合弹性纤维，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT，改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来；制得的全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为0.712dtex，断裂强度为2.96cN/dtex，回潮率为0.65％，弹性伸长率为72％，弹性回复率为69％，45天后降解率为70.21％。

Claims (8)

1.一种全生物基可降解复合弹性纤维，其特征在于，为双组份复合弹性纤维，其中双组份并行排列，一种组份为改性PLA，另一种组份为改性PBAT；
改性PLA为PLA与改性剂PBA或PBS熔融共混以及发生部分酯交换反应后的产物；
改性PBAT为PBAT与异相成核剂熔融共混的产物；
改性PLA与改性PBAT之间通过交联剂2,4-TDI以共价键的形式连接起来；
全生物基可降解复合弹性纤维的制备方法为：分别将所述改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将所述改性PBAT与2,4-TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体后先经纺丝组件过滤、喷丝板挤出得到初生纤维，初生纤维再依次经过冷却吹风凝固、集束上油、牵伸、卷绕得到全生物基可降解复合弹性纤维；
所述改性PLA的制备过程为：将PLA切片、PBA或PBS切片、抗氧剂和酯交换催化剂进行熔融共混即得所述改性PLA；PBA或PBS切片的添加量为PLA切片添加量的10~20wt%；
所述改性PBAT的制备过程为：将PBAT切片和异相成核剂进行熔融共混，即得所述改性PBAT；异相成核剂的添加量为PBAT切片添加量的0.2~1.0wt%；
喷丝板的规格为36~72孔，喷丝板的孔型为两个不贯通的“
Figure QLYQS_1
” 型，即“/>
Figure QLYQS_2
”形结构；“/>
Figure QLYQS_3
”形结构中两个“/>
Figure QLYQS_4
”之间的间距为0.04~0.06mm。
2.根据权利要求1所述的一种全生物基可降解复合弹性纤维，其特征在于，全生物基可降解复合弹性纤维的单丝纤度为0.65~2.5dtex，断裂强度≥2.5cN/dtex，回潮率大于0.6%，弹性伸长率≥60%，弹性回复率≥50%；全生物基可降解复合弹性纤维按照GBT19277标准进行堆肥实验经45天后降解率为70~90.43%。
3.根据权利要求1所述的一种全生物基可降解复合弹性纤维，其特征在于，改性PLA与改性PBAT的质量比为20:80~80:20；改性剂PBA或PBS的质量为PLA质量的10~20wt%；异相成核剂的质量为PBAT质量的0.2~1.0wt%。
4.制备如权利要求1~3任一项所述的一种全生物基可降解复合弹性纤维的方法，其特征在于，分别将所述改性PLA通过双螺杆1进行加热熔融，将所述改性PBAT与2,4-TDI的二聚体混合均匀后通过双螺杆2进行加热熔融后，通过熔体增压泵增压后经熔体冷却器输送至纺丝箱体后先经纺丝组件过滤、喷丝板挤出得到初生纤维，初生纤维再依次经过冷却吹风凝固、集束上油、牵伸、卷绕得到全生物基可降解复合弹性纤维；
所述改性PLA的制备过程为：将PLA切片、PBA或PBS切片、抗氧剂和酯交换催化剂进行熔融共混即得所述改性PLA；PBA或PBS切片的添加量为PLA切片添加量的10~20wt%；
所述改性PBAT的制备过程为：将PBAT切片和异相成核剂进行熔融共混，即得所述改性PBAT；异相成核剂的添加量为PBAT切片添加量的0.2~1.0wt%；
喷丝板的规格为36~72孔，喷丝板的孔型为两个不贯通的“
Figure QLYQS_5
”型，即“/>
Figure QLYQS_6
”形结构；“/>
Figure QLYQS_7
”形结构中两个“/>
Figure QLYQS_8
”之间的间距为0.04~0.06mm。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，PLA切片的数均分子量为150000~250000，熔点为120~140.03℃；
PBA切片的数均分子量为4000~6000，熔点为80~90.17℃；PBS切片的数均分子量为12000~15000，熔点为100~115℃；
制备所述改性PLA时，熔融共混采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为80~100℃，二区、三区、四区温度为130~150℃，五区、六区温度为130~140℃，七区、八区温度为120~130℃，九区温度为110~120℃，十区温度105~115℃，十一区温度为130~140℃；双螺杆挤出机的机头温度为155~165℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为150~200rpm。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，PBAT切片的特性粘度为0.8~1.2dl/g，熔点为140~160℃；
制备所述改性PBAT时，熔融共混采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机分为十一个控温区，一区温度为120~145℃，二区、三区、四区温度为145~180℃，五区、六区温度为150~175℃，七区、八区温度为145~172℃，九区温度为140~165℃，十区温度135~162℃，十一区温度为145~175℃；双螺杆挤出机的机头温度为160~175℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为200~250rpm。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述2,4-TDI的二聚体的添加量为PBAT切片添加量的5~10wt%，所述改性PLA与所述改性PBAT的质量比为20:80~80:20；双螺杆1的温度为170~180℃，双螺杆2的温度为190~220℃；双螺杆1和双螺杆2的转速为50~150rpm。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，喷丝孔的孔径为0.22~0.25mm；
冷却吹风所用的缓冷管长度为50~60cm，冷却风温度为10~15℃，冷却风速为0.5~0.65m/s，冷却风相对湿度为80%；
集束位置离喷丝板面700~1000mm；上油采用油嘴分束上油，油剂中的含油量为0.5~0.7wt%；
牵伸时，第一热辊温度为60~80℃，第二热辊温度为90~105℃，牵伸倍数为2.5~4倍。
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