DE202023101408U1

DE202023101408U1 - Biomass composite fiber and biodegradable fabric product containing said fiber

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Publication number: DE202023101408U1
Application number: DE202023101408.9U
Authority: DE
Original assignee: Leang Yu Int Co Ltd; Leang Yu International Co Ltd
Current assignee: Leang Yu Int Co Ltd; Leang Yu International Co Ltd
Priority date: 2022-03-25
Filing date: 2023-03-21
Publication date: 2023-04-05
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: TWI810864B; TW202338174A

Abstract

Biomasse-Verbundfaser, welche aus einer Biomasse-Zusammensetzung hergestellt ist, wobei die Biomasse-Zusammensetzung gekennzeichnet ist durch:
- ein Biopolymer, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus biobasiertem Polybutylensuccinat, Polymilchsäure, Polybutylenadipat-Terephthalat und Kombinationen hieraus besteht; und
- einen organischen Verträglichkeitsvermittler, welcher aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Glycerin, Montanwachs, Polyvinylalkohol, Tributylcitrat, epoxidiertem Sojabohnenöl und Kombinationen hieraus besteht, wobei die Biomasse-Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, dass:
- bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, das Biopolymer in einer Menge von nicht weniger als 80 Gew.-% vorliegt, und der organische Verträglichkeitsvermittler in einer Menge im Bereich von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% vorliegt.

Biomass composite fiber made from a biomass composition, the biomass composition being characterized by:
- a biopolymer selected from the group consisting of bio-based polybutylene succinate, polylactic acid, polybutylene adipate terephthalate, and combinations thereof; and
- an organic compatibilizer selected from the group consisting of glycerin, montan wax, polyvinyl alcohol, tributyl citrate, epoxidized soybean oil, and combinations thereof, wherein the biomass composition is characterized in that:
- based on the total weight of the biomass composition, the biopolymer is present in an amount not less than 80% by weight and the organic compatibilizer is present in an amount ranging from 1% to 10% by weight.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundfaser und insbesondere eine Verbundfaser aus Biomasse. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein biologisch abbaubares Gewebeerzeugnis, welches die Biomasse-Verbundfaser enthält.The present invention relates to a composite fiber and more particularly to a composite fiber made from biomass. The present invention also relates to a biodegradable fabric product containing the biomass composite fiber.

Synthetische Fasern, die aus petrochemischen Ressourcen hergestellt werden, sind für die Herstellung von Textilien und verschiedenen Artikeln des täglichen Lebens weit verbreitet. Heutzutage verursachen solche synthetischen Fasern jedoch erhebliche Umweltverschmutzung und ökologische Schäden, und die Suche nach Lösungen für diese Probleme ist für die nachhaltige Entwicklung der modernen Gesellschaft von wesentlicher Bedeutung.Synthetic fibers made from petrochemical resources are widely used for making textiles and various articles of daily life. Nowadays, however, such synthetic fibers cause significant environmental pollution and ecological damage, and finding solutions to these problems is essential for the sustainable development of modern society.

Polymilchsäure wird seit Anfang dieses Jahrtausends für die Herstellung von Textilien verwendet und hat große Aufmerksamkeit erregt, weil dieses Material aus Biomasse herkömmliche synthetische Fasern aus Petrochemikalien, z. B. Polyesterfasern, ersetzen kann.Polylactic acid has been used in the manufacture of textiles since the beginning of this millennium and has attracted a great deal of attention because this biomass-derived material replaces conventional synthetic fibers made from petrochemicals, e.g. As polyester fibers can replace.

In den letzten Jahren hat aufgrund des gestiegenen Umweltbewusstseins in der Öffentlichkeit die Verwendung von Biomassematerial bei der Herstellung von Spinnfasern an Bedeutung gewonnen. Der konventionelle Herstellungsprozess beinhaltet jedoch oft die Verwendung großer Mengen organischer Lösungsmittel für das Schmelzspinnen von Fäden oder das Schmelzblasen von diskontinuierlichen (kurzen) Fäden oder kontinuierlichen (langen) Fäden bei hoher Temperatur, was den Zielen der Energieeinsparung und der Verringerung der Umweltverschmutzung zuwiderläuft. Um derartige Ziele zu erreichen, ist es daher notwendig, eine Biomasse-Verbundfaser zu entwickeln, die ohne große Mengen organischer Lösungsmittel gewonnen werden kann und einen niedrigen Schmelzpunkt hat.In recent years, the use of biomass material in the production of staple fibers has gained importance due to the increased environmental awareness of the public. However, the conventional manufacturing process often involves the use of large amounts of organic solvents for filament melt-spinning or high-temperature melt-blowing of discontinuous (short) filaments or continuous (long) filaments, which is contrary to the goals of energy saving and environmental pollution reduction. Therefore, in order to achieve such goals, it is necessary to develop a biomass composite fiber which can be obtained without using large amounts of organic solvents and has a low melting point.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Biomasse-Verbundfaser und ein biologisch abbaubares Gewebeerzeugnis bereitzustellen, die mindestens einen der Nachteile des Standes der Technik überwinden können.It is therefore an object of the present invention to provide a biomass composite fiber and a biodegradable fabric product which can overcome at least one of the disadvantages of the prior art.

Die Biomasse-Verbundfaser wird aus einer Biomasse-Zusammensetzung hergestellt, die ein Biopolymer und einen organischen Verträglichkeitsvermittler enthält. Das Biopolymer ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus biobasiertem Polybutylensuccinat, Polymilchsäure, Polybutylenadipat-Terephthalat und deren Kombinationen. Der organische Verträglichkeitsvermittler wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus Glycerin, Montanwachs, Polyvinylalkohol, Tributylcitrat, epoxidiertem Sojabohnenöl und deren Kombinationen besteht. Bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung ist das Biopolymer in einer Menge von nicht weniger als 80 Gew.-% und der organische Verträglichkeitsvermittler in einer Menge von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% vorhanden.The biomass composite fiber is made from a biomass composition containing a biopolymer and an organic compatibilizer. The biopolymer is selected from the group consisting of bio-based polybutylene succinate, polylactic acid, polybutylene adipate terephthalate, and combinations thereof. The organic compatibilizer is selected from the group consisting of glycerin, montan wax, polyvinyl alcohol, tributyl citrate, epoxidized soybean oil, and combinations thereof. Based on the total weight of the biomass composition, the biopolymer is present in an amount not less than 80% by weight and the organic compatibilizer is present in an amount from 1% to 10% by weight.

Das biologisch abbaubare Gewebeerzeugnis gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vielzahl von biologisch abbaubaren Garnen, die jeweils mindestens eine der oben genannten Biomasse-Verbundfasern enthalten, die mindestens einen der Nachteile des Standes der Technik überwinden können.The biodegradable fabric product according to the present invention comprises a plurality of biodegradable yarns each containing at least one of the above biomass composite fibers, which can overcome at least one of the disadvantages of the prior art.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsform(en) unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Merkmale möglicherweise nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind.

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform eines biologisch abbaubaren Gewebeerzeugnisses gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine fragmentierte schematische Ansicht des vergrößerten eingekreisten Teils A, wie in 1 gezeigt, die die biologisch abbaubaren Garne der Ausführungsform des biologisch abbaubaren Gewebeerzeugnisses gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
3 ist eine fragmentierte schematische Ansicht, die die biologisch abbaubaren Garne einer anderen Ausführungsform des biologisch abbaubaren Gewebeerzeugnisses gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

Further features and advantages of the present invention are explained in the following detailed description of the embodiment(s) with reference to the accompanying drawings. It is noted that various features may not be drawn to scale.

1 Fig. 12 is a schematic view showing an embodiment of a biodegradable tissue product according to the present invention.
2 12 is a fragmented schematic view of the enlarged circled part A as in FIG 1 1, which represents the biodegradable yarns of the embodiment of the biodegradable fabric product according to the present invention.
3 Figure 12 is a fragmented schematic view showing the biodegradable yarns of another embodiment of the biodegradable fabric product according to the present invention.

Bevor die vorliegende Erfindung näher beschrieben wird, sei darauf hingewiesen, dass, wo es angebracht erscheint, Bezugsziffern oder Endungen von Bezugsziffern in den Figuren wiederholt wurden, um auf entsprechende oder analoge Elemente hinzuweisen, die gegebenenfalls ähnliche Merkmale aufweisen können.Before the present invention is described in further detail, it should be noted that, where appropriate, reference numerals or suffixes of reference numerals have been repeated among the figures to indicate corresponding or analogous elements, which may, where appropriate, exhibit similar features.

Es sei darauf hingewiesen, dass aus Gründen der Klarheit der Beschreibung räumlich relative Begriffe wie „oben“, „unten“, „oberer/s", „unterer/s“, „auf”, „oberhalb“, „über“, „nach unten“, „nach oben“ und dergleichen in der gesamten Erfindung verwendet werden können, während sie sich auf die in den Zeichnungen dargestellten Merkmale beziehen. Die Merkmale können anders ausgerichtet sein (z. B. um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen), und die hier verwendeten räumlich relativen Begriffe können entsprechend interpretiert werden.It should be noted that for the sake of clarity of description, spatially relative terms such as "above", "below", "upper", "lower", "on", "above", "above", "after". "down", "up" and the like may be used throughout the invention while referring to the features illustrated in the drawings. The features may be oriented differently (e.g. rotated 90 degrees or in other orientations), and the spatially relative terms used herein may be interpreted accordingly.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Ausführungsform einer Biomasse-Verbundfaser bereit, die umweltfreundliche Materialien enthält und die keine petrochemischen Zusätze enthält. Die Biomasse-Verbundfaser wird aus einer Biomasse-Zusammensetzung hergestellt, die ein Biopolymer und einen organischen Verträglichkeitsvermittler aufweist.The present invention provides an embodiment of a composite biomass fiber that contains and does not contain environmentally friendly materials contains petrochemical additives. The biomass composite fiber is made from a biomass composition that includes a biopolymer and an organic compatibilizer.

Das Biopolymer ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus biobasiertem Polybutylensuccinat, Polymilchsäure, Polybutylenadipat-Terephthalat und deren Kombinationen. Da das Polybutylenadipat-Terephthalat eine gute Dehnbarkeit, eine gute Wärmebeständigkeit und eine gute Schlagfestigkeit aufweist, kann ein solches Polybutylenadipat-Terephthalat die allgemeine Verarbeitbarkeit des Biopolymers verbessern und ist daher vorteilhaft für die Durchführung eines Faserspinnverfahrens.The biopolymer is selected from the group consisting of bio-based polybutylene succinate, polylactic acid, polybutylene adipate terephthalate, and combinations thereof. Since the polybutylene adipate terephthalate has good elongation, good heat resistance and good impact resistance, such a polybutylene adipate terephthalate can improve the general processability of the biopolymer and is therefore advantageous for carrying out a fiber spinning process.

Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „biobasiert“ auf eine Substanz, welche aus einem erneuerbaren biologischen Ausgangsmaterial, wie z.B. einem landwirtschaftlichen, forstwirtschaftlichen, pflanzlichen, tierischen oder bakteriellen Ausgangsmaterial, gewonnen oder synthetisiert wird.As used herein, the term "bio-based" refers to a substance derived or synthesized from a renewable biological source, such as an agricultural, forestry, vegetable, animal, or bacterial source.

Der organische Verträglichkeitsvermittler ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glycerin, Montanwachs, Polyvinylalkohol, Tributylcitrat, epoxidiertem Sojabohnenöl und deren Kombinationen.The organic compatibilizer is selected from the group consisting of glycerin, montan wax, polyvinyl alcohol, tributyl citrate, epoxidized soybean oil, and combinations thereof.

Bezogen auf das Gesamtgewicht (d.h. 100 Gew.-%) der Biomasse-Zusammensetzung liegt das Biopolymer in einer Menge von nicht weniger als 80 Gew.-% vor, und der organische Verträglichkeitsvermittler liegt in einer Menge von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% vor. Die Biomasse-Zusammensetzung weist, wenn sie bei einer konstanten Temperatur von 190°C und einer konstanten Last von 2,16 kg geschmolzen wird, einen Schmelzflussindex im Bereich von 30 g/10 min bis 55 g/10 min auf.Based on the total weight (i.e. 100% by weight) of the biomass composition, the biopolymer is present in an amount not less than 80% by weight and the organic compatibilizer is present in an amount from 1% to 10% by weight .-% before. The biomass composition, when melted at a constant temperature of 190°C and a constant load of 2.16 kg, has a melt flow index ranging from 30 g/10 min to 55 g/10 min.

In einigen Ausführungsformen kann die Biomasse-Verbundfaser ferner einen Zusatzstoff enthalten, der in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vorliegt. Genauer gesagt umfasst der Zusatzstoff Füllstoffpartikel und/oder ein antibakterielles Mittel. Die Füllstoffpartikel liegen in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vor und es handelt sich um Kalziumkarbonat und/oder Kalziumoxid in Nanogröße. Die Füllstoffpartikel sind ein leichtgewichtiges Material und können die Festigkeit der Biomasse-Verbundfaser erhöhen. Die Füllstoffpartikel können in Form von Pulver, Granulat, unregelmäßigen Partikeln usw. vorliegen. Das antibakterielle Mittel sorgt für insektenabweisende Eigenschaften und geruchshemmende Wirkung und liegt in einer Menge von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vor. Das antibakterielle Mittel enthält einen Wirkstoff und eine Hilfskomponente. Der Wirkstoff wird aus natürlichen Ressourcen gewonnen und ist nach dem Abbau umweltfreundlich. Beispiele für den Wirkstoff sind unter anderem rektifizierte pyrolytische Säure, rektifizierter Bambusessig, Holzessigpulver, Kameliensamenpulver und deren Kombinationen. Die Hilfskomponente wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus Öl, Ester, Wachs, nichtionischem Tensid und deren Kombinationen besteht. Die Hilfskomponente wird verwendet, um die Kompatibilität des antibakteriellen Mittels mit anderen Materialien in der Biomasse-Zusammensetzung zu erhöhen, so dass das antibakterielle Mittel gleichmäßig in der entstehenden Biomasse-Verbundfaser verteilt werden kann. Beispiele für die Hilfskomponente sind unter anderem Glycerin, Triton X-100, Tributylcitrat und deren Kombinationen. In einigen Ausführungsformen kann die Hilfskomponente unter anderem aus nichtionischen Tensiden wie Sorbitanestern (z. B. Spans) und Polysorbaten (z. B. Tweens) ausgewählt werden.In some embodiments, the composite biomass fiber may further include an additive present in an amount from 0.5% to 15% by weight based on the total weight of the biomass composition. More specifically, the additive comprises filler particles and/or an antibacterial agent. The filler particles are present in an amount of 0.5% to 5% by weight based on the total weight of the biomass composition and are nanosized calcium carbonate and/or calcium oxide. The filler particles are a lightweight material and can increase the strength of the biomass composite fiber. The filler particles may be in the form of powder, granules, irregular particles, and so on. The antibacterial agent provides insect repellency and odor control and is present in an amount of from 1% to 10% by weight based on the total weight of the biomass composition. The antibacterial agent contains an active ingredient and an auxiliary component. The active ingredient is obtained from natural resources and is environmentally friendly after degradation. Examples of the active ingredient include rectified pyrolytic acid, rectified bamboo vinegar, wood vinegar powder, camellia seed powder, and combinations thereof. The auxiliary component is selected from the group consisting of oil, ester, wax, nonionic surfactant, and combinations thereof. The auxiliary component is used to increase the compatibility of the antibacterial agent with other materials in the biomass composition so that the antibacterial agent can be evenly distributed in the resulting biomass composite fiber. Examples of the auxiliary component include glycerin, Triton X-100, tributyl citrate, and combinations thereof. In some embodiments, the auxiliary component may be selected from nonionic surfactants such as sorbitan esters (e.g. Spans) and polysorbates (e.g. Tweens), among others.

In einigen Ausführungsformen liegt das Biopolymer in einer Menge von nicht weniger als 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vor. In einigen Ausführungsformen liegt das Biopolymer in einer Menge zwischen 80 Gew.-% und 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vor. In einigen Ausführungsformen liegt der organische Verträglichkeitsvermittler in einer Menge von 3 Gew.-% bis 7 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vor. In einigen Ausführungsformen liegt der organische Verträglichkeitsvermittler in einer Menge von 1 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vor. In einigen Ausführungsformen liegt der Zusatzstoff in einer Menge von 2 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vor. In einigen Ausführungsformen liegt der Zusatzstoff in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vor. In einigen Ausführungsformen liegt der Zusatzstoff in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, vor.In some embodiments, the biopolymer is present in an amount not less than 90% by weight based on the total weight of the biomass composition. In some embodiments, the biopolymer is present in an amount between 80% and 90% by weight based on the total weight of the biomass composition. In some embodiments, the organic compatibilizer is present in an amount from 3% to 7% by weight based on the total weight of the biomass composition. In some embodiments, the organic compatibilizer is present in an amount from 1% to 3% by weight based on the total weight of the biomass composition. In some embodiments, the additive is present in an amount from 2% to 5% by weight based on the total weight of the biomass composition. In some embodiments, the additive is present in an amount from 0.5% to 2% by weight based on the total weight of the biomass composition. In some embodiments, the additive is present in an amount from 5 to 15% by weight based on the total weight of the biomass composition.

In einigen Ausführungsformen wird die Biomasse-Verbundfaser aus der Biomasse-Zusammensetzung hergestellt, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Biomasse-Zusammensetzung, das Biopolymer, das in einer Menge im Bereich von 90 Gew.-% bis 97 Gew.-% vorliegt, den organischen Verträglichkeitsvermittler, der in einer Menge im Bereich von 1. 5 Gew.-% bis 7 Gew.-%, die Füllstoffpartikel, die in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 2 Gew.-% vorliegen, und das antibakterielle Mittel, das in einer Menge von 1 Gew.-% bis 6 Gew.-% vorliegt. Daher ist die Biomasse-Verbundfaser vollständig abbaubar, was umweltfreundlich ist und eine gute Festigkeit sowie insektenabweisende Eigenschaften und eine geruchshemmende Wirkung aufweist.In some embodiments, the composite biomass fiber is made from the biomass composition containing, based on the total weight of the biomass composition, the biopolymer present in an amount ranging from 90% to 97% by weight, the organic compatibilizer present in an amount ranging from 1.5% to 7% by weight, the filler particles present in an amount from 0.5% to 2% by weight and the antibacterial An agent present at a level of from 1% to 6% by weight. Therefore, the biomass composite fiber is fully degradable, which is environmentally friendly and a good one Strength and insect repellent properties and an odor-inhibiting effect.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Biomasse-Zusammensetzung, je nach den praktischen Erfordernissen, nur aus dem Biopolymer und dem organischen Verträglichkeitsvermittler ohne Zusatzstoff hergestellt werden kann.It should be noted that the biomass composition can be made only of the biopolymer and the organic compatibilizer without any additive, depending on practical needs.

Die Biomasse-Verbundfaser der vorliegenden Erfindung kann durch die folgenden aufeinanderfolgenden Schritte A bis C aufbereitet werden.The biomass composite fiber of the present invention can be processed through the following sequential steps A to C.

In Schritt A wird eine Vormischung aus der Biomasse-Zusammensetzung erstellt. Die Biomasse-Zusammensetzung enthält, bezogen auf 100 Gew.-% der Biomasse-Zusammensetzung, das Biopolymer, das in einer Menge von nicht weniger als 80 Gew.-% vorliegt, den organischen Verträglichkeitsvermittler, der in einer Menge im Bereich von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% vorliegt, und das antibakterielle Mittel und/oder die Füllstoffpartikel, die selektiv zugegeben werden, so dass die Vormischung gebildet wird. Genauer gesagt wird das antibakterielle Mittel durch Mischen eines Wirkstoffs, der in einer Menge von nicht weniger als 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des antibakteriellen Mittels, vorliegt, und einer Hilfskomponente hergestellt, gefolgt von einem Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von 62°C bis 74°C für mindestens 3 Stunden, um ein Konzentrat des antibakteriellen Mittels zu erhalten. Da das antibakterielle Mittel durch Wärmebehandlung bei einer relativ niedrigen Temperatur (d.h. nicht über 80°C) hergestellt wird, kann die Kompatibilität des Biopolymers und des antibakteriellen Mittels verbessert werden, während eine Beschädigung des antibakteriellen Mittels aufgrund einer zu hohen Temperatur vermieden werden kann.In step A, a premix is made from the biomass composition. The biomass composition contains, based on 100% by weight of the biomass composition, the biopolymer present in an amount of not less than 80% by weight, the organic compatibilizer present in an amount ranging from 1% by weight to -% to 10% by weight, and the antibacterial agent and/or the filler particles that are selectively added to form the masterbatch. More specifically, the antibacterial agent is prepared by mixing an active ingredient present in an amount of not less than 60% by weight based on the total weight of the antibacterial agent and an auxiliary component, followed by heating at a temperature ranging from 62°C to 74°C for at least 3 hours to obtain an antibacterial agent concentrate. Since the antibacterial agent is produced by heat treatment at a relatively low temperature (i.e. not higher than 80°C), the compatibility of the biopolymer and the antibacterial agent can be improved while damage of the antibacterial agent due to too high a temperature can be avoided.

In Schritt B wird die Vormischung in einer Schmelzblasmaschine bei einer Temperatur von nicht mehr als 210°C erhitzt, um eine Schmelze zu bilden. Die Schmelze hat bei einer konstanten Temperatur von 190°C und einer konstanten Last von 2,16 kg einen Schmelzflussindex im Bereich von 30 g/10 min bis 55 g/10 min. Durch die Steuerung des Schmelzflussindexes innerhalb des vorgenannten Bereichs weist die Schmelze eine gute Fließfähigkeit auf, was die anschließende Bildung von diskontinuierlichen (kurzen) Fäden, kontinuierlichen (langen) Fäden und dergleichen erleichtert, ohne dass diese Fäden bruchanfällig sind.In step B, the masterbatch is heated in a melt blowing machine at a temperature not exceeding 210°C to form a melt. At a constant temperature of 190°C and a constant load of 2.16 kg, the melt has a melt flow index in the range from 30 g/10 min to 55 g/10 min. By controlling the melt flow index within the aforementioned range, the melt has a good flowability, which facilitates the subsequent formation of discontinuous (short) filaments, continuous (long) filaments, and the like, without these filaments being prone to breakage.

In Schritt C wird die Schmelze einem Schmelzspinnverfahren unterzogen, um die Biomasse-Verbundfaser zu bilden, die weiterverarbeitet werden kann, um die biologisch abbaubaren Garne 20 und das biologisch abbaubare Gewebeerzeugnis 2 herzustellen. Beispiele für das Spinnverfahren sind Verstrecken, Zwirnen, Weben, Schmelzblasen, vororientiertes Garn usw. Darüber hinaus kann die Schmelze einem Granulierverfahren zur Bildung von Ausgangspellets unterzogen werden, um die Lagerung, den Transport usw. zu erleichtern, und es ist auch möglich, die Ausgangspellets dem anschließend durchgeführten Spinnverfahren zu unterziehen, um die Biomasse-Verbundfaser zu erhalten.In step C, the melt undergoes a melt spinning process to form the biomass composite fiber which can be further processed to produce the biodegradable yarns 20 and the biodegradable fabric product 2 . Examples of the spinning process are drawing, twisting, weaving, melt blowing, preoriented yarn, etc. In addition, the melt can be subjected to a granulation process to form starting pellets to facilitate storage, transportation, etc., and it is also possible to use the starting pellets to be subjected to the subsequently performed spinning process to obtain the biomass composite fiber.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat die Biomasse-Zusammensetzung durch die Einbeziehung des Biopolymers als Hauptbestandteil der Biomasse-Zusammensetzung eine relativ niedrige Schmelztemperatur, und der Schmelzflussindex der Biomasse-Zusammensetzung kann kontrolliert werden, so dass der Biomasse-Zusammensetzung eine gute Fließfähigkeit und Viskosität im geschmolzenen Zustand verliehen wird, und die resultierende Biomasse-Verbundfaser dem Schmelzen, Spinnen und anderen Verfahren bei einer Temperatur von nicht mehr als 210°C unterzogen werden kann. Außerdem ist, da die Biomasse-Zusammensetzung im geschmolzenen Zustand gut fließfähig ist, die Zugabe von organisch-chemischen Lösungsmitteln nicht erforderlich, und die bloße Zugabe des organischen Verträglichkeitsvermittlers verbessert die Kompatibilität und die Dispergierbarkeit der Bestandteile des Biopolymers und derjenigen zwischen dem Biopolymer und dem Zusatzstoff, so dass eine Verklumpung vermieden wird, wodurch das Auftreten von Brüchen der aus der Biomasse-Zusammensetzung hergestellten Biomasse-Verbundfaser während des Spinnverfahrens sowie die Möglichkeit verringert werden, dass diese anschließend keine Fäden bilden kann.According to the present invention, by including the biopolymer as the main component of the biomass composition, the biomass composition has a relatively low melting temperature, and the melt flow index of the biomass composition can be controlled, so that the biomass composition has good flowability and viscosity in the molten state is imparted, and the resultant biomass composite fiber can be subjected to melting, spinning and other processes at a temperature not higher than 210°C. In addition, since the biomass composition flows well in the molten state, the addition of organic chemical solvents is not required, and the mere addition of the organic compatibilizer improves the compatibility and dispersibility of the components of the biopolymer and those between the biopolymer and the additive so that clumping is avoided, thereby reducing the occurrence of breakage of the biomass composite fiber made from the biomass composition during the spinning process and the possibility that it cannot subsequently form filaments.

Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschreibt die vorliegende Erfindung auch eine Ausführungsform eines biologisch abbaubaren Gewebeerzeugnisses 2, welches aus der vorgenannten Biomasse-Verbundfaser hergestellt ist. Das biologisch abbaubare Gewebeerzeugnis 2 umfasst eine Vielzahl von biologisch abbaubaren Garnen 20, von denen jedes mindestens eine der Biomasse-Verbundfasern enthält. Bei dem biologisch abbaubaren Gewebeerzeugnis 2 kann es sich um ein Gewebe handeln, das durch Verweben (d.h. Verflechten) der biologisch abbaubaren Garne 20 gebildet wird (siehe 2), oder es kann ein Vlies sein, das gebildet wird, indem die biologisch abbaubaren Garne 20 einem Schmelzblasverfahren unterzogen werden (siehe 3). Wenn es sich bei dem biologisch abbaubaren Gewebeerzeugnis 2 um ein gewebtes Textil handelt, können die biologisch abbaubaren Garne 20 außerdem verschiedenen Webtechniken (z. B. Stricken, Leinwandbindung, Brettchenweben, Backstrap-Weben usw.) entsprechend den Designanforderungen unterzogen werden, um verschiedene Arten von Textilgeweben zu bilden, die nicht auf die in den Zeichnungen und den hier beschriebenen Beispielen gezeigten Webmuster beschränkt sind.Referring to the 1 until 3 the present invention also describes an embodiment of a biodegradable fabric product 2 made of the aforementioned biomass composite fiber. The biodegradable fabric product 2 includes a plurality of biodegradable yarns 20 each containing at least one of the biomass composite fibers. The biodegradable fabric product 2 may be a fabric formed by weaving (ie, braiding) the biodegradable yarns 20 (see FIG 2 ), or it may be a non-woven fabric formed by subjecting the biodegradable yarns 20 to a meltblowing process (see FIG 3 ). In addition, when the biodegradable fabric product 2 is a woven fabric, the biodegradable yarns 20 can be subjected to various weaving techniques (e.g., knitting, plain weave, tablet weaving, backstrap weaving, etc.) according to design requirements to produce various types of textile fabrics to form, not related to those in the Weave patterns shown in drawings and examples described herein are limited.

Es sei darauf hingewiesen, dass die biologisch abbaubaren Gewebeerzeugnisse 2 zur Herstellung verschiedener Textilprodukte verwendet werden können, z. B. für Bekleidung, Windeln, Damenbinden, Bettlaken, Steppdeckenbezüge, Feuchttücher usw., aber nicht darauf beschränkt sind. Da die biologisch abbaubaren Garne 20, die jeweils die Biomasse-Verbundfaser der vorliegenden Erfindung enthalten, aus Biomaterialien ausgewählt sind, die auf natürliche Weise gewonnen werden und keine petrochemischen Zusätze enthalten, können die biologisch abbaubaren Garne 20 einer Zersetzung unterzogen und dann unter normalen Bedingungen im Boden aufgelöst werden, um vollständig beseitigt zu werden, was zeigt, dass solche biologisch abbaubaren Garne 20 ungiftig und umweltfreundlich sind, was den Anforderungen des aktuellen Umweltschutzkonzepts entspricht, und dadurch zum weltweiten Trend der Erhaltung der natürlichen Ökologie und der nachhaltigen Entwicklung beiträgt.It should be noted that the biodegradable fabric products 2 can be used to manufacture various textile products, e.g. B. for clothing, diapers, sanitary napkins, bed sheets, quilt covers, wet wipes, etc., but not limited to. Since the biodegradable yarns 20 each containing the biomass composite fiber of the present invention are selected from biomaterials that are naturally obtained and contain no petrochemical additives, the biodegradable yarns 20 can undergo decomposition and then under normal conditions in the ground to be completely eliminated, showing that such biodegradable yarns 20 are non-toxic and environmentally friendly, which meets the requirements of the current environmental protection concept, thereby contributing to the world trend of preserving natural ecology and sustainable development.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die folgenden Beispiele lediglich der Veranschaulichung dienen und nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung in der Praxis verstanden werden sollten.The present invention is described by the following examples. It should be understood, however, that the following examples are provided for purposes of illustration only and should not be construed as limiting the present invention to practice.

Ausführungsbeispieleexemplary embodiments

Die biologisch abbaubaren Garne der folgenden Ausführungsbeispiele 1 bis 5 wurden hergestellt, indem verschiedene Exemplare der Biomasse-Zusammensetzungen einem Schmelzspinn- und einem Zwirnverfahren unterzogen werden. Jedes der biologisch abbaubaren Garne der Ausführungsbeispiele 1 bis 5 enthält mindestens eine Biomasse-Verbundfaser, und eine Vielzahl der biologisch abbaubaren Garne kann ferner Textilherstellungsverfahren wie Weben, Stricken, Häkeln, Filzen, Flechten usw. unterzogen werden, um die biologisch abbaubaren Gewebeerzeugnisse mit unterschiedlichen Konfigurationen der biologisch abbaubaren Garne zu bilden, wie in den 1 bis 3 gezeigt.The biodegradable yarns of the following working examples 1 to 5 were produced by subjecting various specimens of the biomass compositions to a melt spinning and a twisting process. Each of the biodegradable yarns of Working Examples 1 to 5 contains at least one biomass composite fiber, and a variety of the biodegradable yarns can be further subjected to textile manufacturing processes such as weaving, knitting, crocheting, felting, braiding, etc. to obtain the biodegradable fabric products with different configurations to form the biodegradable yarns, as in the 1 until 3 shown.

Ausführungsbeispiel 1 (EX1)Example 1 (EX1)

Zunächst wurde eine Biomasse-Zusammensetzung angefertigt. Bezogen auf das Gesamtgewicht (d.h. 100 Gew.-%) der Biomasse-Zusammensetzung wurden 97 Gew.-% Polybutylenadipat-Terephthalat-Partikel, die so getrocknet worden waren, dass ihr Wassergehalt weniger als 1000 ppm betrug, 2,5 Gew.-% Polyvinylalkohol und 0,5 Gew.-% epoxidiertes Sojabohnenöl gewogen und dann in einen Innenmischer gegeben, um sie gleichmäßig zu vermischen, so dass eine Vormischung entsteht.First, a biomass composition was prepared. Based on the total weight (i.e. 100% by weight) of the biomass composition, 97% by weight of polybutylene adipate terephthalate particles dried so that their water content was less than 1000 ppm became 2.5% by weight. Polyvinyl alcohol and 0.5% by weight epoxidized soybean oil are weighed, and then placed in an internal mixer to mix them uniformly to form a masterbatch.

Anschließend wurde die Vormischung in eine Spinnextrusionsmaschine (Hersteller: Zhoushan Jinhu Chemical Fiber Manufacturing Co., Ltd., China) gegeben und einem temperaturgesteuerten Heizschritt unterzogen, der in fünf Stufen bei 168°C, 189°C, 201°C, 210°C und 210°C durchgeführt wird, um eine Schmelze zu bilden. Danach wurde eine Schnecke der Spinnextrusionsmaschine eingeschaltet, um die Schmelze in eine Spinndüse mit einer Vielzahl von Löchern zu leiten, so dass die durch die Spinndüse extrudierte Schmelze eine Vielzahl von kontinuierlichen Fäden (Langfäden) bildet. Anschließend wurden die kontinuierlichen Fäden einer Abkühlung und Verfestigung unterzogen, wodurch eine Biomasse-Verbundfaser aus EX1 entsteht. Es sei darauf hingewiesen, dass die Spinnextrusionsmaschine mit einer Spinngeschwindigkeit von 340 m/min betrieben wurde, damit die Biomasse-Verbundfaser zu einem vororientierten Garn versponnen werden konnte.Then, the masterbatch was put into a spin-extrusion machine (manufacturer: Zhoushan Jinhu Chemical Fiber Manufacturing Co., Ltd., China) and subjected to a temperature-controlled heating step, which was performed in five stages at 168°C, 189°C, 201°C, 210°C and 210°C to form a melt. Thereafter, a screw of the spin-extruding machine was turned on to feed the melt into a spinneret having a multiplicity of holes so that the melt extruded through the spinneret forms a multiplicity of continuous filaments (long filaments). Then, the continuous filaments were subjected to cooling and solidification, resulting in a biomass composite fiber of EX1. It should be noted that the spin-extrusion machine was operated at a spinning speed of 340 m/min to allow the biomass composite fiber to be spun into a preoriented yarn.

Im Anschluss wurde die Biomasse-Verbundfaser gepresst und in einer Zwirnvorrichtung gezwirnt (Hersteller: Zhoushan Jinhu Chemical Fiber Manufacturing Co., Ltd., China; Modell-Nr.: JHW A435), um ein einzelnes Garnbündel zu bilden und dadurch ein biologisch abbaubares Garn aus EX1 zu erhalten. Anschließend wurde das biologisch abbaubare Garn aus EX1 auf eine Zuführwalze und dann auf eine Spule gewickelt.Subsequently, the biomass composite fiber was pressed and twisted in a twisting device (Manufacturer: Zhoushan Jinhu Chemical Fiber Manufacturing Co., Ltd., China; Model No.: JHW A435) to form a single yarn bundle and thereby a biodegradable yarn to be obtained from EX1. Subsequently, the biodegradable yarn of EX1 was wound onto a feed roller and then onto a bobbin.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Vormischung, wenn sie zur Bildung der Schmelze bei einer konstanten Temperatur von 190 °C und einer konstanten Last von 2,16 kg fünfmal erhitzt wird, einen durchschnittlichen Schmelzflussindex von 34,6 g/10 min aufweist. Bei dem biologisch abbaubaren Garn aus EX1 handelte es sich um ein silberfarbenes, weiß gefärbtes, kontinuierliches (langes) Filamentgarn in Form einer Rolle, welches eine Faserfeinheit von 13,2 Denier pro Filament (dpf) aufwies.It should be noted that when the premix is heated five times to form the melt at a constant temperature of 190°C and a constant load of 2.16 kg, the premix has an average melt flow index of 34.6 g/10 min. The biodegradable yarn of EX1 was a silver colored, white colored, continuous (long) filament yarn in the form of a roll, having a denier per filament (dpf) of 13.2.

Ausführungsbeispiel 2 (EX2)Example 2 (EX2)

Zunächst wurde eine Biomasse-Zusammensetzung angefertigt. Bezogen auf ein Gesamtgewicht (d.h., 100 Gew.-%) der Biomasse-Zusammensetzung wurden 80 Gew.-% Polybutylenadipat-Terephthalat-Partikel, die so getrocknet worden waren, dass ihr Wassergehalt weniger als 1000 ppm betrug, 12 Gew.-% Polymilchsäure, 4 Gew.-% Polyvinylalkohol, 0. 5 Gew.-% Montanwachs, 1,5 Gew.-% epoxidiertes Sojabohnenöl und 2 Gew.-% Kalziumkarbonat in Nanogröße gewogen und dann in den Innenmischer gegeben, um unter hoher Drehzahl gleichmäßig gemischt zu werden, so dass eine Vormischung entsteht.First, a biomass composition was prepared. Based on a total weight (ie, 100% by weight) of the biomass composition, 80% by weight of polybutylene adipate terephthalate particles dried so that their water content was less than 1000 ppm became 12% by weight of polylactic acid , 4% by weight polyvinyl alcohol, 0. 5% by weight montan wax, 1.5% by weight epoxidized soybean oil and 2% by weight nano-sized calcium carbonate and then added to the internal mixer to mix uniformly under high speed rotation to be mixed to form a premix.

Danach wurde die Vormischung in einen Doppelschnecken-Granulator (Hersteller: Che-Wei Industrial Co. Ltd., Taiwan; Modell-Nr.: KA-100) gegossen und einem temperaturgesteuerten Heizschritt unterzogen, der in vier Stufen bei 145°C, 142°C, 139°C und 135°C durchgeführt wird, um eine Schmelze zu bilden. Anschließend wurde die Schmelze einem Granulationsverfahren mit Ziehen, Abkühlen und Zerkleinern unterzogen, um eine Vielzahl von Ausgangspellets zu erhalten.Thereafter, the premix was poured into a twin-screw granulator (manufacturer: Che-Wei Industrial Co. Ltd., Taiwan; Model No.: KA-100) and subjected to a temperature-controlled heating step in four stages at 145°C, 142°C C, 139°C and 135°C to form a melt. Then, the melt was subjected to a granulation process involving drawing, cooling and crushing to obtain a variety of starting pellets.

Daraufhin wurden die Ausgangspellets in die Spinnextrusionsmaschine (Hersteller: Re-Plast Extruder Corp., Taiwan; Modell-Nr.: RT-25) gegeben und dann erhitzt, um eine Schmelze zu bilden. Im Anschluss daran wurde die Schmelze einem Extrusionsverfahren unterzogen, so dass die in die Spinndüse eingespeiste und aus ihr extrudierte Schmelze eine Vielzahl von kontinuierlichen (langen) Fäden bildet; anschließend wurden die kontinuierlichen (langen) Fäden einer Abkühlung und einem Aushärten unterzogen, wodurch eine Biomasse-Verbundfaser aus EX2 entsteht. Es sei darauf hingewiesen, dass die Spinnextrusionsmaschine mit einer Spinngeschwindigkeit von 300 m/min bis 400 m/min betrieben wurde. Daraufhin wurde die Biomasse-Verbundfaser in der Zwirneinrichtung (Hersteller: Zhoushan Jinhu Chemical Fiber Manufacturing Co., Ltd., China) gepresst und gezwirnt, um ein biologisch abbaubares Garn aus EX2 zu erhalten. Anschließend wurde das biologisch abbaubare Garn aus EX2 auf eine Zuführwalze und dann auf eine Spule gewickelt.Thereafter, the starting pellets were charged into the spin-extrusion machine (Manufacturer: Re-Plast Extruder Corp., Taiwan; Model No.: RT-25) and then heated to form a melt. Subsequently, the melt was subjected to an extrusion process so that the melt fed into and extruded from the spinneret forms a multiplicity of continuous (long) filaments; then the continuous (long) filaments were subjected to cooling and annealing, resulting in an EX2 biomass composite fiber. It should be noted that the spin-extrusion machine was operated at a spinning speed of 300 m/min to 400 m/min. Then, the biomass composite fiber was pressed and twisted in the twisting device (manufacturer: Zhoushan Jinhu Chemical Fiber Manufacturing Co., Ltd., China) to obtain a biodegradable yarn of EX2. The EX2 biodegradable yarn was then wound onto a feed roller and then onto a bobbin.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Vormischung bei viermaligem Erhitzen zur Bildung der Schmelze bei einer konstanten Temperatur von 190 °C und einer konstanten Last von 2,16 kg einen durchschnittlichen Schmelzflussindex von 39,2 g/10 min aufweist. Das biologisch abbaubare Garn aus EX2 war ein weiß gefärbtes, kontinuierliches (langes) Filamentgarn mit einer Faserfeinheit von 10 dpf.It should be noted that the premix has an average melt flow index of 39.2 g/10 min when heated four times to form the melt at a constant temperature of 190°C and a constant load of 2.16 kg. The biodegradable yarn from EX2 was a white dyed continuous (long) filament yarn with a fiber count of 10 dpf.

Ausführungsbeispiel 3 (EX3)Example 3 (EX3)

Zunächst wurden rektifizierter Holzessig und wasserfreies Glycerin in einem Gewichtsverhältnis von 3:1 vermengt, um eine Mischung zu bilden. Dann wurde die Mischung bei einer Temperatur von 62°C bis 68°C 4 Stunden lang unter Rühren erhitzt, bis das Gewicht der Mischung auf 80 Gew.-% des Gesamtgewichts (d.h. 100 Gew.-%) des rektifizierten Holzessigs und des wasserfreien Glycerins reduziert war, und anschließend abgekühlt, um ein antibakterielles Mittel zu erhalten.First, rectified wood vinegar and anhydrous glycerin were mixed in a weight ratio of 3:1 to form a mixture. Then, the mixture was heated at a temperature of 62°C to 68°C for 4 hours with stirring until the weight of the mixture decreased to 80% by weight of the total weight (i.e., 100% by weight) of the rectified wood vinegar and the anhydrous glycerin was reduced and then cooled to obtain an antibacterial agent.

Anschließend wurde eine Biomasse-Zusammensetzung hergestellt. Bezogen auf ein Gesamtgewicht (d.h., 100 Gew.-%) der Biomasse-Zusammensetzung wurden 75 Gew.-% Polybutylenadipat-Terephthalat-Partikel, die so getrocknet worden waren, dass ihr Wassergehalt weniger als 1000 ppm betrug, 15 Gew.-% Polymilchsäure, 4,5 Gew.-% Polyvinylalkohol, 0,5 Gew.-% Montanwachs, 1. 8 Gew.-% epoxidiertes Sojabohnenöl, 1,2 Gew.- % Calciumcarbonat in Nanogröße und 2,0 Gew.-% des vorgenannten antibakteriellen Mittels gewogen und dann in den Innenmischer gegeben, um gleichmäßig unter hoher Drehzahl gemischt zu werden, so dass eine Vormischung entsteht.A biomass composition was then prepared. Based on a total weight (i.e., 100% by weight) of the biomass composition, 75% by weight of polybutylene adipate terephthalate particles dried so that their water content was less than 1000 ppm became 15% by weight of polylactic acid , 4.5% by weight polyvinyl alcohol, 0.5% by weight montan wax, 1. 8% by weight epoxidized soybean oil, 1.2% by weight nanosized calcium carbonate and 2.0% by weight of the foregoing antibacterial Weighed by medium and then put into the internal mixer to be mixed evenly under high speed to make a premix.

Im Anschluss wurde die Vormischung in den Doppelschnecken-Granulator (Hersteller: Che-Wei Industrial Co. Ltd., Taiwan; Modell-Nr.: KA-100) gegossen und einem temperaturgesteuerten Heizschritt unterzogen, der in vier Stufen bei 145°C, 142°C, 139°C und 135°C durchgeführt wird, um eine Schmelze zu bilden. Anschließend wurde die Schmelze einem Granulationsverfahren mit Ziehen, Abkühlen und Zerkleinern unterzogen, um eine Vielzahl von Ausgangspellets zu erhalten.Subsequently, the premix was poured into the twin-screw granulator (Manufacturer: Che-Wei Industrial Co. Ltd., Taiwan; Model No.: KA-100) and subjected to a temperature-controlled heating step in four stages at 145°C, 142 °C, 139°C and 135°C to form a melt. Then, the melt was subjected to a granulation process involving drawing, cooling and crushing to obtain a variety of starting pellets.

Danach wurden die Ausgangspellets in die Spinnextrusionsmaschine (Hersteller: Re-Plast Extruder Corp., Taiwan; Modell-Nr.: RT-25) gegeben und dann erhitzt, um eine Schmelze zu bilden. Daraufhin wurde die Schmelze einem Extrusionsverfahren unterzogen, so dass die in die Spinndüse eingespeiste und aus dieser extrudierte Schmelze eine Vielzahl von kontinuierlichen (langen) und feinen Fäden bildet, woraufhin die kontinuierlichen (langen) und feinen Fäden einer Kühlung und Aushärtung unterzogen wurden, wodurch eine Biomasse-Verbundfaser aus EX3 entsteht.Thereafter, the starting pellets were charged into the spin-extrusion machine (Manufacturer: Re-Plast Extruder Corp., Taiwan; Model No.: RT-25) and then heated to form a melt. Thereafter, the melt was subjected to an extrusion process so that the melt fed into and extruded from the spinneret forms a plurality of continuous (long) and fine filaments, after which the continuous (long) and fine filaments were subjected to cooling and hardening, thereby forming a Biomass composite fiber is created from EX3.

Dann wurde die Biomasse-Zusammensetzung in der Zwirnvorrichtung (Hersteller: Zhoushan Jinhu Chemical Fiber Manufacturing Co., Ltd., China) gepresst und gezwirnt, um ein einzelnes Fadenbündel zu bilden, wodurch ein biologisch abbaubares Garn aus EX3 erhalten wird. Anschließend wurde das biologisch abbaubare Garn aus EX3 um drei bis vier Paare von Zuführwalzen gewickelt, die mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit arbeiten, und dann auf eine Spule aufgewickelt.Then, the biomass composition was pressed and twisted in the twisting device (manufacturer: Zhoushan Jinhu Chemical Fiber Manufacturing Co., Ltd., China) to form a single filament bundle, thereby obtaining a biodegradable yarn of EX3. Next, the EX3 biodegradable yarn was wound around three to four pairs of feed rollers operating at a constant rotational speed, and then wound onto a bobbin.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Vormischung bei viermaligem Erhitzen zur Bildung der Schmelze bei einer konstanten Temperatur von 190 °C und einer konstanten Last von 2,16 kg einen durchschnittlichen Schmelzflussindex von 49 g/10 min aufweist. Das biologisch abbaubare Garn aus EX3 war ein hellbraunes Garn in Form einer Rolle mit einer Faserfeinheit von 5,5 dpf und einem Geruch nach Holzessig.It should be noted that the premix has an average melt flow index of 49 g/10 min when heated four times to form the melt at a constant temperature of 190°C and a constant load of 2.16 kg. The biodegradable yarn from EX3 was a tan yarn in roll form with a count of 5.5 dpf and a wood vinegar odor.

Ausführungsbeispiel 4 (EX4)Example 4 (EX4)

Zunächst wurden rektifizierter Holzessig, Tensid und Tributylcitrat in einem Gewichtsverhältnis von 6:0,15:3,85 zu einem Gemisch vermengt. Dann wurde die Mischung 4 Stunden lang unter Rühren bei einer Temperatur von 69°C bis 74°C erhitzt, bis das Gewicht der Mischung auf 80 Gew.- % des Gesamtgewichts (d.h. 100 Gew.-%) des rektifizierten Holzessigs, des Tensids und des Tributylcitrats reduziert war, und anschließend abgekühlt, um ein antibakterielles Mittel zu erhalten.First, rectified wood vinegar, surfactant and tributyl citrate in a weight ratio of 6:0.15:3.85 were blended into a mixture. Then the mixture was heated with stirring at a temperature of 69°C to 74°C for 4 hours until the weight of the mixture came to 80% by weight of the total weight (i.e. 100% by weight) of the rectified wood vinegar, the surfactant and of tributyl citrate was reduced and then cooled to obtain an antibacterial agent.

Anschließend wird eine Biomasse-Zusammensetzung hergestellt. Bezogen auf ein Gesamtgewicht (d.h., 100 Gew.-%) der Biomasse-Zusammensetzung wurden 30 Gew.-% biobasierte Polybutylensuccinat-Partikel und 40 Gew.-% Polybutylenadipat-Terephthalat-Partikel, die so getrocknet worden waren, dass ihr Wassergehalt weniger als 1000 ppm beträgt, 22 Gew.-% Polymilchsäure, 3 Gew.-% Polyvinylalkohol und 5 Gew.-% des oben genannten antibakteriellen Mittels gewogen und dann in den Innenmischer gegeben, um gleichmäßig gemischt zu werden, um eine Vormischung zu bilden.A biomass composition is then produced. Based on a total weight (i.e., 100% by weight) of the biomass composition, 30% by weight bio-based polybutylene succinate particles and 40% by weight polybutylene adipate terephthalate particles dried so that their water content was less than is 1000 ppm, weighs 22% by weight of polylactic acid, 3% by weight of polyvinyl alcohol and 5% by weight of the above antibacterial agent, and then put into the internal mixer to be uniformly mixed to form a masterbatch.

Anschließend wurde die Vormischung in den Doppelschnecken-Granulator (Hersteller: Che-Wei Industrial Co. Ltd., Taiwan; Modell-Nr.: KA-100) gegossen und einem temperaturgesteuerten Heizschritt unterzogen, der in vier Stufen bei 142°C, 140°C, 136°C und 130°C durchgeführt wird, um eine Schmelze zu bilden. Danach wurde die Schmelze einem Granulationsverfahren mit Ziehen, Abkühlen und Zerkleinern unterzogen, um eine Vielzahl von Ausgangspellets zu erhalten.Then, the premix was poured into the twin-screw granulator (manufacturer: Che-Wei Industrial Co. Ltd., Taiwan; Model No.: KA-100) and subjected to a temperature-controlled heating step in four stages at 142°C, 140°C C, 136°C and 130°C to form a melt. Thereafter, the melt was subjected to a granulation process involving drawing, cooling and crushing to obtain a variety of starting pellets.

Daraufhin wurden die Ausgangspellets in eine Schmelzblasmaschine (Hersteller: Kasen Nozzle Manufacturing Co. Ltd., Japan; Modell-Nr.: MB-400) gegeben und dann erhitzt, um eine Schmelze zu bilden. Anschließend wird die Schmelzblasmaschine unter Verwendung eines Luftstrahldrucks die Schmelze in eine T-förmige Schmelzblasform einspeisen und aus dieser extrudieren, um eine Vielzahl diskontinuierlicher (kurzer) Fäden zu bilden, die mit konstanter Geschwindigkeit durch Unterdruck an einem Saugförderband angeheftet wurden, wodurch ein biologisch abbaubares Garn aus EX4 entsteht. Im Anschluss daran wurde das biologisch abbaubare Garn aus EX4 um eine Gruppe von Zuführwalzen gewickelt, um einen nicht gewebten, biologisch abbaubaren Stoff zu bilden.Thereafter, the starting pellets were charged into a melt blowing machine (manufactured by Kasen Nozzle Manufacturing Co. Ltd., Japan; Model No.: MB-400) and then heated to form a melt. Then, using an air jet pressure, the melt-blowing machine will feed and extrude the melt into a T-shaped melt-blowing die to form a multitude of discontinuous (short) filaments, which have been adhered to a suction conveyor at a constant speed by vacuum, thereby producing a biodegradable yarn emerges from EX4. The EX4 biodegradable yarn was then wrapped around a set of feed rollers to form a non-woven biodegradable fabric.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Vormischung bei viermaligem Erhitzen zur Bildung der Schmelze bei einer konstanten Temperatur von 190 °C und einer konstanten Last von 2,16 kg einen durchschnittlichen Schmelzflussindex von 47,3 g/10 min aufweist. Das biologisch abbaubare Garn aus EX3 war ein hellbeiger, diskontinuierlicher (kurzer) Faden mit einer Faserfeinheit von 78 dpf.It should be noted that the premix has an average melt flow index of 47.3 g/10 min when heated four times to form the melt at a constant temperature of 190°C and a constant load of 2.16 kg. The biodegradable yarn from EX3 was a 78 dpf light beige discontinuous (short) filament.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Biomasse-Verbundfaser der vorliegenden Erfindung, die aus der Biomasse-Zusammensetzung hergestellt wird, dadurch, dass sie das Biopolymer als Hauptbestandteil der Biomasse-Zusammensetzung enthält, eine gute Fließfähigkeit und eine gute Viskosität aufweist, wenn sie in einen geschmolzenen Zustand erhitzt wird, und dass daher nachfolgende Verfahren wie Schmelzen, Spinnen usw. ohne hohe Temperaturen und ohne Zugabe von organischen chemischen Lösungsmitteln durchgeführt werden können. Das heißt, es besteht eine gute Kompatibilität und Dispergierbarkeit zwischen den Bestandteilen des Biopolymers und denjenigen zwischen dem Biopolymer und dem Zusatzstoff, wodurch das Auftreten von Brüchen der aus der Biomasse-Zusammensetzung hergestellten Biomasse-Verbundfaser während des Spinnverfahrens sowie die Möglichkeit verringert werden, dass die biologisch abbaubaren Garne anschließend nicht gebildet werden können.In summary, the biomass composite fiber of the present invention, which is produced from the biomass composition, by containing the biopolymer as the main component of the biomass composition, has good flowability and good viscosity when it is put into a molten state and that therefore subsequent processes such as melting, spinning, etc. can be carried out without high temperatures and without adding organic chemical solvents. That is, there is good compatibility and dispersibility between the components of the biopolymer and those between the biopolymer and the additive, thereby reducing the occurrence of breakage of the biomass composite fiber made from the biomass composition during the spinning process and the possibility that the biodegradable yarns cannot be formed afterwards.

In der obigen Beschreibung wurden zu Erklärungszwecken zahlreiche spezifische Details aufgeführt, um ein umfassendes Verständnis der Ausführungsform(en) zu ermöglichen. Einem Fachmann wird es jedoch bewusst sein, dass eine oder mehrere andere Ausführungsformen auch ohne einige dieser spezifischen Details ausgeführt werden können. Es sei auch darauf hingewiesen, dass der Verweis auf „eine Ausführungsform“, eine Ausführungsform mit Angabe einer Ordnungszahl usw. in dieser Beschreibung bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Charakteristik in der Praxis der Erfindung enthalten sein kann. Es sollte weiterhin beachtet werden, dass in der Beschreibung verschiedene Merkmale manchmal in einer einzigen Ausführungsform, Figur oder deren Beschreibung gruppiert werden, um die Erfindung zu vereinfachen und das Verständnis verschiedener erfinderischer Aspekte zu erleichtern; dies bedeutet nicht, dass jedes dieser Merkmale mit dem Vorhandensein aller anderen Merkmale ausgeführt werden muss. Mit anderen Worten, kann bei jeder beschriebenen Ausführungsform, wenn die Umsetzung eines oder mehrerer Merkmale oder spezifischer Details die Umsetzung eines oder mehrerer anderer Merkmale oder spezifischer Details nicht beeinträchtigt, das eine oder die mehreren Merkmale herausgegriffen und allein ohne das andere oder die anderen Merkmale oder spezifischen Details umgesetzt werden. Weiterhin ist anzumerken, dass ein oder mehrere Merkmale oder spezifische Details einer Ausführungsform gegebenenfalls zusammen mit einem oder mehreren Merkmalen oder spezifischen Details einer anderen Ausführungsform in der Praxis der Erfindung verwendet werden können.In the foregoing description, for the purposes of explanation, numerous specific details have been set forth in order to provide a thorough understanding of the embodiment(s). However, one skilled in the art will appreciate that one or more other embodiments may be practiced without some of these specific details. It should also be noted that reference throughout this specification to "one embodiment", an embodiment with an atomic number, etc. means that a particular feature, structure, or characteristic may be included in the practice of the invention. It should further be noted that in the description, various features are sometimes grouped into a single embodiment, figure, or description thereof in order to simplify the invention and facilitate understanding of various inventive aspects; this does not mean that each of these features must be performed with the presence of all other features. In other words, in each described embodiment, if the implementation of one or more features or specific details does not affect the implementation of one or more other features or specific details, the one or more features can be singled out and used alone without the other or other features or specific details are implemented. Furthermore, it should be noted that one or more features or specific details of one embodiment may, where appropriate, be used in combination with one or more features or specific details of another embodiment in the practice of the invention.

Claims

Biomass composite fiber made from a biomass composition, wherein the biomass composition is characterized by: - a biopolymer selected from the group consisting of bio-based polybutylene succinate, polylactic acid, polybutylene adipate terephthalate, and combinations thereof; and - an organic compatibilizer selected from the group consisting of glycerin, montan wax, polyvinyl alcohol, tributyl citrate, epoxidized soybean oil and combinations thereof, wherein the biomass composition is characterized in that : - based on the total weight of the biomass composition , the biopolymer is present in an amount not less than 80% by weight, and the organic compatibilizer is present in an amount ranging from 1% to 10% by weight.

Biomass Composite Fiber claim 1 , further characterized by a plurality of filler particles present in an amount ranging from 0.5% to 5% by weight based on the total weight of the biomass composition.

Biomass Composite Fiber claim 1 or 2 , further characterized by an antibacterial agent present in an amount of from 1% to 10% by weight based on the total weight of the biomass composition.

Biomass Composite Fiber claim 3 characterized in that the antibacterial agent includes an active ingredient selected from the group consisting of rectified pyrolytic acid, rectified bamboo vinegar, wood vinegar powder, camellia seed powder, and combinations thereof.

Biomass Composite Fiber claim 4 characterized in that the antibacterial agent also contains an adjuvant component selected from the group consisting of glycerin, nonionic surfactant, tributyl citrate, and combinations thereof.

Biomass Composite Fiber claim 4 or 5 , characterized in that, based on the total weight of the biomass composition, the biopolymer is present in an amount in the range from 90% by weight to 97% by weight, the organic compatibilizer in an amount in the range from 1. 5% by weight -% to 7% by weight, the filler particles are present in an amount ranging from 0.5% to 2.5% by weight and the antibacterial agent is present in an amount ranging from 1% to 6% by weight, wherein the filler particles are selected from calcium carbonate, calcium oxide and combinations thereof, wherein the antibacterial agent contains rectified pyroligic acid.

Biomass composite fiber according to any one of Claims 1 until 6 , characterized in that the biomass composition, when melted at a constant temperature of 190°C and a constant load of 2.16 kg, has a melt flow index in the range from 30 g/10 min to 55 g/10 min.

Biomass composite fiber according to any one of Claims 1 until 7 , characterized in that the biomass composition has a melting temperature of not more than 210°C.

Biodegradable fabric product (2), characterized by : - a multiplicity of biodegradable yarns (20), each of which comprises at least one biomass composite fiber according to one of Claims 1 until 6 contain.