[发明专利]一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺

说明书

本发明公开了一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，通过加入由高温发泡剂与生物降解添加物，使生物降解添加物在高温发泡和分解的过程中，在微多孔聚酯纤维内部的生物降解添加物充分分散且均匀分布，同时使该微多孔聚酯纤维成为多孔性纤维材料，从而使本微多孔聚酯纤维成为生物降解添加物充分分散且均匀分布的结构松散的纤维，该纤维易于生物降解，加速生物降解的速度，成倍缩短降解周期。

技术领域

本发明涉及纤维降解技术领域，尤其涉及的是一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺。

背景技术

利用微生物，对涤纶进行生物降解，以保护环境，已经有很多年的研究和应用了。目前的方法，是在聚酯纤维生产中，先将一定比例的生物降解添加物与聚酯切片混合造粒为生物降解添加物母粒，在聚酯纤维纺丝时候，加入这种母粒而使聚酯纤维成为生物可降解的聚酯纤维。

该生物降解添加物，具有一定的亲水性，在一定时间内，能够使聚酯纤维发生链锻水解，且在有微生物存在的环境下，能够与微生物协同使聚酯纤维分解为小分子化合物，达到生物降解的效果。而降解时间、速度，是最关键因素。目前，一般能够在30周至30个月的不等时间而发生基本降解。且对于高的特性粘度（IV）的回收用聚酯，还没有良好的降解效果。

但有以下因素，影响聚酯纤维的生物降解速度和效率，及回收用聚酯：

1. 生物降解添加物，在纤维中难于充分均匀分布。

目前，在纺丝流体中，添加的生物降解添加物的母粒，但添加的比例都不高，一般在1-5%的范围，这是由于纺丝的可纺性以及生物添加物的成本原因，导致生物添加物的低比例添加。这种小比例的可降解生物添加物，是自然的混于纺丝流体中，在纺丝螺杆作用下，进行混合。由于纺丝流体的粘稠性，及小比例的生物降解添加物成分，和自然混合的混合方式，使生物添加物难于充分的、均匀的分散于纤维内部，必然有部分区域缺少生物降解添加物。导致生物降解时间变长。

2. 致密纤维结构问题

纺丝流体，初原纤维到牵伸及热定型的成型后，纤维是结晶结构致密的封闭集合体。这会导致微生物接触只能从纤维表面开始，从外到内的缓慢降解，且高结晶度的致密结构，也使链锻的断裂及微生物的触及，变得很困难，使微生物的降解速度缓慢。

因此，现有的聚酯纤维生物降解技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，在纤维生产成型过程中，使内部的生物降解添加物充分分散且均匀分布在纤维内部，同时使该纤维成为多孔性纤维材料，外界微生物容易触及内部，从而使其成为生物降解添加物充分分散且均匀分布、结构多孔的纤维，以使其易于生物降解，加速生物降解的速度。

本发明的技术方案如下：一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，具体包括以下步骤：

S1：在第一单体与第二单体发生聚合反应的过程中，添加耐高温发泡剂，以得到在含高温发泡剂的聚酯聚合物；

S2：对聚合物进行预结晶处理，然后干燥；

S3：将干燥后的聚合物送进纺丝螺杆，并从纺丝注射器中，注入生物降解添加物，制备得到含生物降解添加物和耐高温发泡剂的聚酯聚合物流体；

S4：该聚酯聚合物流体从纺丝螺杆排出后进行高温发泡和分解，得到生物降解添加物充分分散且均匀分布的、具有气泡结构的纺丝流体；

S5：将纺丝流体根据生产要求制成相应的微多孔聚酯纤维。

所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述第一单体为对苯二甲酸；所述第二单体为乙二醇。

所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述耐高温发泡剂的分解温度≥300°C，经高温热分解后释放和氮气。