專利名稱：Pla和phbv共混改性聚酯長絲及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及功能性聚酯技術領域，具體的說，是一種聚3-羥基丁酸-3-羥基戊酸酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲及其制備方法。
背景技術：
眾所周知，合成纖維在紡織纖維中所占比重較高，現已廣泛應用于工農業(yè)生產、月艮飾、家居等領域，但由于其原料大都取自石油、煤炭等不可再生資源，且使用后難降解，易造成污染，因此，可降解、再生的"綠色環(huán)保"纖維材料成為今后合成纖維研究的方向。近年來，隨著聚乳酸(即PLA)纖維聚合工藝的局部成熟，它被認為是最具發(fā)展前景的"綠色環(huán)保"纖維之一，它具有良好的生物降解性和循環(huán)再生性，同時又具有芯吸導濕性、良好的抗紫外線性和耐菌性、優(yōu)良的阻燃性、出色的回彈性及懸垂性。聚乳酸作為一種可生物降解的高分子聚合物，可廣泛應用于醫(yī)療、藥學、農業(yè)、包裝業(yè)、服裝業(yè)等領域，以替代傳統材料；聚乳酸還是一種低能耗產品，比以石油產品為原料生產的聚合物低30%-50%能耗。在不可再生的石油資源枯竭期到來之前，石油及其衍生物市場價格暴漲，可再生的產品必將成為全球范圍的緊俏消費品。我國聚乳酸生產原料一玉米豐富，在我國發(fā)展聚乳酸產業(yè)前景廣闊。聚乳酸作為一種新型生物工程材料，用途非常廣泛，主要用于可生物降解的纖維、可生物降解的塑料和醫(yī)用材料等。聚乳酸作為可降解的纖維，可以采用多種方式進行加工，加工過程的分子定向會大大增加力學強度，如日本合成的聚乳酸纖維，具有很好的耐熱性，可以和通常的聚酯纖維一樣制成短絲、單絲、長絲和非織造布等多種制品，廣泛應用于服裝及非服裝領域，加工條件及設備與目前聚酯纖維相同。目前國外已經采用聚乳酸纖維和棉紗織成混紡紗，用于制作牙刷和毛巾等多種產品，用完后可降解，對環(huán)境沒有污染，屬環(huán)保型產品。聚乳酸屬于脂肪族聚酯，耐堿性較弱，并具有優(yōu)異的懸垂性、滑爽性和光澤度等特點，制成的服裝外形挺括，穿著舒服。另外，該纖維在食品工業(yè)、包裝、農林業(yè)、醫(yī)藥和衛(wèi)生等領域具有廣闊的應用前景。隨著環(huán)境問題越來越多地被社會關注，人們正在努力開發(fā)不污染環(huán)境的可降解生物材料來代替原本大量使用的石油基傳統塑料。在眾多的可降解聚合物中，聚乳酸已成為21世紀最具發(fā)展前景的綠色環(huán)保材料。世界聚乳酸主要生產國家有美國、日本、德國等國家，日本的生產企業(yè)主要有三井化學、日本島津、大日本油墨、東紡合纖、東I 公司、可樂I 公司、尤尼奇卡公司；美國生產企業(yè)有Nutral Work、Cargi IlDow公司、Chronopol公司；德國生產企業(yè)主要有EmsInventa-Fi scher 公司等。但是該聚乳酸纖維降解速度慢，并且該纖維手感差，柔軟度低，從而降低了它的使用范圍，產品檔次不高，提高它的柔軟度，加快降解速度可以進步擴大它的使用范圍，同時可以作為高檔面料使用。
聚3-羥基丁酸-3-羥基戊酸酯簡稱PHBV，它也與普通的合成高分子不同，它不以石油，天然氣為原料，而是以各種有機物、淀粉糖、食品工廠的工業(yè)廢物廢棄水果等材料作為微生物合成PHBV的原料，它能快速和有效地生物降解，成為一種全生物基和生物可解降材料，但是它盡管具有合成過程環(huán)保、良好的力學性能等，但是它也具有成本較高、脆性大、結晶速度慢、加工窗口窄等缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種降解速度快，柔軟度高，手感好、容易上色的PLA和PHBV共混改性聚酯長絲及其制備方法。 一種PLA和PHBV共混改性聚酯長絲，它由PLA和PHBV兩種成分組成；按質量百分比，所述的PHBV含20-50%，其余為PLA。根據以上所述的PHBV它的質量百分比優(yōu)選為30 40% ;所述的PHBV的質量百分比最優(yōu)選為35%。PLA和PHBV共混改性聚酯長絲以及制備方法的方案是這樣設計的，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到改性聚酯長絲。所述的干燥時，干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ;所述的冷卻成型時所述的冷卻采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26°C ;所述的牽伸時，其牽伸速度為500 900m/min,牽伸倍數為1. 5 3 ;所述的熔融紡絲180-215度范圍內熔融加工。PLA纖維具有手感差、柔軟度不好，而PHBV也與普通的合成高分子不同，它不以石油，天然氣為原料，而是以各種有機物、淀粉糖、食品工廠的工業(yè)廢物廢棄水果等材料作為微生物合成PHBV的原料。PHBV可通過各種植物的殘骸經發(fā)酵、分離制備，不需要復雜的聚合工藝設備。而PHBV具有較好的塑性，用PHBV和PLA共混，得到的聚酯長絲比單一的PLA纖維具有以下特點對降解性能進行了測試，45天生物分解率為51%，86天生物分解率為66. 9%，同時斷裂伸長率在9-15之間，斷裂強度在1. 5-2. 5之間，沸水收縮率接近7%，吸水率為900%，它更能滿足我們現有追求，使得消費者對布在質量滿足的條件下，色彩更豐富，選擇余地更大的特點。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的描述。實施例1:一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為PHBV 20%PLA 切片 80%一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲的制備方法，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;
所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ；所述的冷卻工藝中，采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26 0C ；所述的牽伸工藝中，其牽伸速度為500 900m/min,牽伸倍數為1. 5。PLA和PHBV共混改性纖維長絲斷裂強度2. 7CN/dtex,伸長率25%實施例2一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為PHBV 25%PLA 切片 75%一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲的制備方法，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ；所述的冷卻工藝中，采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26 0C ；所述的牽伸工藝中，其牽伸速度為500 900m/min，牽伸倍數為1. 5。PLA和PHBV共混改性纖維長絲斷裂強度2. 62CN/dtex，伸長率24. 5%實施例3—種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為PHBV為30%，PLA切片為70%，它的制備方法，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ；所述的冷卻工藝中，采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26 0C ；所述的牽伸工藝中，其牽伸速度為500 900m/min,牽伸倍數為2。一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為PHBV 35%PLA 切片 65%一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲的制備方法，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C,干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ；所述的冷卻工藝中，采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26 0C ；所述的牽伸工藝中，其牽伸速度為500 900m/min,牽伸倍數為2。
PLA和PHBV共混改性纖維長絲斷裂強度2. 50CN/dtex,伸長率25. 6%實施例4一種PHBV和PLA共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為PHBV為40%，而PLA切片為60%，先將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ；所述的冷卻工藝中，采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26 0C ；所述的牽伸工藝中，其牽伸速度為500 900m/min,牽伸倍數為2. 5。PLA和PHBV共混改性纖維長絲斷裂強度2. 38CN/dtex,伸長率24. 5%。實施例5
一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為=HBV為45%，而PLA切片為55%，它的制備方法，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ；所述的冷卻工藝中，采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26 0C ；所述的牽伸工藝中，其牽伸速度為500 900m/min,牽伸倍數為3。PLA和PHBV共混改性纖維長絲斷裂強度2. 25CN/dtex,伸長率23. 5%實施例6一種聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲，其原料質量百分比為PHBV為50%，而PLA切片為50%，它的制備方法，將原料進行干燥，再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到聚羥基丁酸戊酸共聚酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲；所述的干燥工藝為干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ；所述的冷卻工藝中，采用側吹風冷卻方式，風速為0. 5 0. 7m/s,溫度為18 26 0C ；所述的牽伸工藝中，其牽伸速度為500 900m/min,牽伸倍數為3。PLA和PHBV共混改性纖維長絲斷裂強度2. 25CN/dtex,伸長率24. 8%以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種PLA和PHBV共混改性聚酯長絲，其特征在于它由PLA和PHBV兩種成分組成； 按質量百分比，所述的PHBV含20-50%，其余為PLA。
2.根據權利要求1所述的一種PLA和PHBV共混改性聚酯長絲，其特征在于所述的 PHBV它的質量百分比為30 40%。
3.根據權利要求1或2所述的一種PLA和PHBV共混改性聚酯長絲，其特征在于所述的PHBV它的質量百分比為35%。
4.一種PLA和PHBV共混改性聚酯長絲及其制備方法，其特征在于將原料進行干燥， 再進行螺桿擠出以及熔體過濾，再進行熔融紡絲，然后冷卻成型，再進行上油以及卷繞和牽伸，得到改性聚酯長絲；所述的干燥時，干燥溫度為60 80°C，干燥時間為7 9/h ;所述的紡絲工藝中，其紡絲速度為1000 3000/m/min ;所述的冷卻成型時所述的冷卻采用側吹風冷卻方式，風速為O. 5 O. 7m/s,溫度為18 26°C ;所述的牽伸時，其牽伸速度為500 900m/min，牽伸倍數為1. 5 3 ;所述的熔融紡絲180-215度范圍內熔融加工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功能性聚酯技術，具體的說，是一種聚3-羥基丁酸-3-羥基戊酸酯和聚乳酸共混改性聚酯長絲及其制備方法；本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種降解速度快，柔軟度高，手感好、容易上色的PLA和PHBV共混改性聚酯長絲及其制備方法；它由PLA和PHBV兩種成分組成；按質量百分比，所述的PHBV含20-50%，其余為PLA；它更能滿足我們現有追求，使得消費者對布在質量滿足的條件下，色彩更豐富，選擇余地更大的特點。
文檔編號D01D5/12GK102995160SQ20121035046
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權日2012年9月20日
發(fā)明者趙春財, 王華平, 沈健彧, 劉春福, 崔利, 姚敏剛, 陳曉斌, 謝國強, 薛浩杰, 楊敬軒, 吉鵬, 孔偉 申請人:新鳳鳴集團股份有限公司