[发明专利]一种可降解纤维及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种可降解纤维及其制备方法。该可降解纤维材料，由包含以下重量份的组分制成：聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯60‑90份，聚乳酸10‑40份，相容剂0.5‑6份，成核剂0.2‑5份，抗氧剂0.2‑2份。与现有技术相比，本发明的可降解纤维在低的纺丝温度170‑240℃和高的纺丝速度500‑2000m/min下具有好的熔融可纺性，并且在后期的纺丝和处理过程中结晶，使其具有高的力学强度和持续稳定的柔软的手感，能满足使用要求，进而扩展应用领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种可降解纤维及其制备方法。

背景技术

化学纤维已成为人们日常生活、工农业生产中必不可少且用量巨大的化工产品。传统化学纤维主要以石油基高分子作为原料，对不可再生资源石油的依赖性较大，且传统的化学纤维的废弃物通常不易降解，给生态环境但来了负担，因此，制备一种可降解的纤维具有重要的现实意义。

聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）是由对苯二甲酸、己二酸和1，4－丁二醇聚合而成的三元共聚酯，为近年来国内外研究较多的一种新型的生物降解材料。PBAT中含柔性的脂肪链和刚性的芳香键，因而具有高韧性和耐高温性，而由于脂肪族酯键的存在，促使其具有生物可降解性。

聚乳酸（PLA）是一种以可再生的植物资源为原料经过发酵、化学合成制备的生物降解高分子，克服了传统高分子材料依赖石油的缺点。但其熔点低、热稳定性差的缺点，限制了聚乳酸在薄膜、纤维及塑料方面的应用。

中国专利201110102009.X介绍了一种含PHBV的可降解纤维及其制备方法，将PHBV与含聚乳酸二元混合物的混合物进行纺丝，制备性能优异的可降解纤维，但是该方法需要先制备含聚乳酸的共混物，增加了加工步骤。中国专利200910262863.5公开了一种聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）高弹丝的制作方法。但在该专利中纺丝前需要将PBT物料进行预结晶，且纺丝温度较高260-280℃，通过假捻器加热变形才能得到PBT高弹丝。

随着人们环保意识的增强，可生物降解材料也得到了广泛的重视。将PBAT与PLA的共混物进行纺丝，可改善纤维的耐热性和力学性能，提高自然条件下的降解速度。但是由于PBAT与PLA的相容性不好，其共混物纺丝时需要较高的温度。因此，在本发明中通过添加增容剂改善PBAT与PLA的相容性，使其混合物在较低的纺丝温度和较高的纺丝速度下具有较好的可纺性，且得到的纤维的综合性能较好。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种可降解纤维及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可降解纤维，由包含以下重量份的组分制成：

所述的聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯（PBAT）的结构式为：

所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）是无规共聚，由上述两个重复单元组成，其中，1≤x≤50，1≤y≤50。

所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）数均分子量为2.6-8万，优选为5-7万，分子量分散度为1.6-3，优选1.8-2.5。

所述的聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯（PBAT）优选为70-85份。

所述的聚乳酸（PLA）的重均分子量为6-16万，优选为10-25份。

所述的相容剂选自聚己内酯（PCL）、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物（AX8900）、甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）中的一种或两种。

所述的成核剂选自二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、硬脂酸钙或硫酸钡中的一种或两种。