[发明专利]一种生物基高弹吸湿易染长碳链聚酰胺5X纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚酰胺材料技术领域，涉及一种生物基高弹吸湿易染长碳链聚酰胺5X纤维及其制备方法。

背景技术

聚酰胺纤维是指纤维大分子主链由酰胺键连接起来的一类合成纤维；是世界上最早投入工业化生产的合成纤维之一，在合成纤维领域具有举足轻重的作用。聚酰胺纤维种类繁多，目前工业化生产及应用最广泛的是聚酰胺6和聚酰胺66为主。聚酰胺6、聚酰胺66主要用于纺制合成纤维，称为锦纶6和锦纶66。聚酰胺6/66民用丝具主要应用涉及：袜子、蕾丝内衣、束身衣、运动内衣、婚纱礼服、休闲夹克、运动服、风雨衣、冲锋衣、速干衣、防寒服、户外帐篷、睡袋、登山包等领域；而工业丝被广泛应用于如帘子线、传动带、软管、绳索、渔网、轮胎、降落伞等领域。

在聚酰胺纤维的应用领域中，有一类应用对纤维的各项综合性能要求较高，例如：牙刷、绳索、传送带和降落伞等，既需要聚酰胺具有一定的断裂强度、断裂伸长率机械性能，又需要其具有较高的柔软性、弹性回复率和上染率。对这类聚酰胺的研究，是市场的需求，也存在一定的难度。以PA11、PA12为例，这些聚酰胺具有极好的柔顺性，但是弹性回复率低、上染率低和回潮率高等达不到使用标准，从而限制了其进一步的应用。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种既具有较强的断裂强度、断裂伸长率等机械性能，同时具有较高的回弹性、较低的吸水性、容易染色的生物基聚酰胺5X纤维。

本发明的第二个目的在于提供一种上述聚酰胺5X纤维的制备方法，该方法的生产原料采用非石油基来源(生物基来源)的材料，不会产生具有较大的污染，有利于环保。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

[聚酰胺5X纤维]

一种聚酰胺5X纤维，其生产原料至少包括：1,5‐戊二胺和长碳链二元酸；或者，以1,5‐戊二胺和长碳链二元酸为单体聚合得到的聚酰胺5X。

其中，1,5‐戊二胺可以由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。

长碳链二元酸可以由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。

长碳链二元酸包括C10‐20的脂肪族长碳链二元酸，即：脂肪族长碳链二元酸的碳原子数目(即X)可以≥9，也可以优选为12‐20，还可以优选为13‐18。

具体而言，长碳链二元酸可以包括：癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、马来酸和Δ9‐1,18十八烯二元酸中的一种或多种。

具体而言，聚酰胺5X纤维可以包括：聚酰胺510纤维、聚酰胺511纤维、聚酰胺512纤维、聚酰胺513纤维、聚酰胺514纤维、聚酰胺515纤维、聚酰胺516纤维、聚酰胺517纤维和聚酰胺518纤维中的一种或多种。

所述聚酰胺5X纤维的纤度为10‐3000dtex，优选为20‐2500dtex，进一步优选为50‐1000dtex，更进一步优选为100‐500dtex，再进一步优选为200‐300dtex。

所述聚酰胺5X纤维的断裂强度可以为2.0‐10.0cN/dtex，可以优选为3.0‐8.0cN/dtex，可以进一步优选为4.0‐7.0cN/dtex，可以更进一步优选为5.0‐6.0cN/dtex。

所述聚酰胺5X纤维的断裂伸长率可以为10‐150％，可以优选为15‐100％，可以进一步优选为20‐70％，可以更进一步优选为30‐50％。

所述聚酰胺5X纤维的沸水收缩率可以为3‐10％，可以优选为4‐9％，可以进一步优选为5‐8％，可以更进一步优选为6‐7％。

所述聚酰胺5X纤维的回潮率可以为1.0‐8.0％，可以优选为2.0‐7.0％，可以进一步优选为3.0‐6.0％，可以更进一步优选为4.0‐5.0％。

所述聚酰胺5X纤维的伸长率为10％时的弹性回复率可以为90‐100％。

聚酰胺5X纤维的伸长率为20％时的弹性回复率可以为90‐100％，优选为92‐99％。

聚酰胺5X纤维的伸长率为30％时的弹性回复率可以为88％以上，优选为90‐95％，更进一步优选为90‐93％。

聚酰胺5X纤维的上染率可以为60％以上，可以优选为80‐95％。

聚酰胺5X纤维可以为全牵伸丝(FDY)、预取向丝(POY)、中取向丝(MOY)、高取向丝(HOY)、全取向丝(FOY)、未拉伸丝(UDY)、空气变形丝(ATY)、弹力丝(DTY)、膨体变形丝(BCF)或产业用丝(I‐FDY)。

[聚酰胺5X纤维的制备方法]