[发明专利]生物可降解聚酯复合短纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物可降解聚酯复合短纤维，由A组分和B组分形成皮芯结构或并列复合结构，其特征在于：所述A组分为生物可降解的低熔点共聚酯，B组分为PET/PLA共混物。并公开了其制备方法。采用相容剂对两种聚酯采用酯交换的反应性共混，可在一定程度上解决PET生物降解的有效性；采用可纺性优良的聚乳酸以及成本相对低廉、物理机械性能优良的PET进行反应性共混，得到生物可降解的PET/PLA兼具PET与PLA的优势，是非常值得探索，并具有实现工业化生产意义的。

技术领域

本发明涉及一种生物可降解聚酯复合短纤维及其制备方法，属于纺织技术领域。

背景技术

以PET为代表的芳香族聚酯以其优异的化学稳定性、较好的力学和卫生性能以及透明性能等在化纤、包装等行业得到了广泛应用。采用直接纺丝法生产复合纤维具有能耗低、聚合物热降解低，纤维的物理机械性能可得到更大程度的保持，因此，已经投入生产运行。

PET复合纤维作为热熔粘材料在非织造布用即弃领域得到广泛的应用，所谓用即弃是指难以重复使用的产品，例如人体卫生用品、擦拭布、面膜、农用无土栽培基布等，使用后即成为废弃物，难以回收再生，回收代价太大。因此，现阶段，采用生物可降解的聚酯材料就非常具有现实意义。

生物可降解高分子材料的生物降解通常是由微生物参与作用或酶的直接作用下，微生物分泌酶或酶进攻高分子材料结构中具有活性的聚合位点。高分子材料生物降解过程其实质是水解过程，其水解反应会使高分子链结构发生变化，如在聚酯的酯基断裂成小分子，成为小的链段，随反应的进行，最终小分子链段进一步断裂成小分子散落碎片，最终形成无机产物，参与自然界中碳元素循环，从而完成其降解过程。

脂肪族的聚酯具有非常良好的生物降解性能，但是相对分子量较低，热稳定性相对较差，成纤性能也很低；熔点一般都低于120摄氏度，通常需要扩链剂提高分子量以提高使用性能，特别是物理机械性能，在没有改性的状态下，很难进行熔融纺丝制成纤维。

聚乳酸(PLA)是一种可生物降解的高分子聚合物，具有良好的机械性能及物理性能，适用于挤出、注塑、拉膜、纺丝等各种加工方法。它广泛应用于医疗、卫生、药学、农业、包装业、纺织服装业、汽车装饰等领域，可大量替代传统高分子材料。其产品从工业到民用，涉及塑料制品、包装食品、无纺布、工业及民用纺织面料、农用织物、保健织物、抹布、一次性高档卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫等。聚乳酸及其共聚物的纤维制备可采用溶液干法纺丝和熔融纺丝来实现，但溶液法纺丝的工艺较为复杂，溶剂一般有毒并且回收困难。相比之下熔融纺丝简单易操作，更具优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物可降解聚酯复合短纤维。

本发明的技术方案如下：

一种生物可降解聚酯复合短纤维，由A组分和B组分形成皮芯结构或并列复合结构，其特征在于：所述A组分为生物可降解的低熔点共聚酯，B组分为PET/PLA共混物。

优选的，所述PET/PLA共混物为将PLA与PET按重量比15～75:85～25，在真空度35～70Pa，温度180～280℃，在有机/无机杂化纳米钛相容剂条件下，进行反应性共混而成。

优选的，皮芯结构中重量比A：B为15～50:85～50；并列复合结构中重量比A：B为50:50。

优选的，所述有机/无机杂化钛催化剂的有效钛元素用量为20～35mg每100gPET。

优选的，所述生物可降解的低熔点共聚酯是聚对苯二甲酸/间苯二甲酸乙二醇共己二醇酯、聚对苯二甲酸/间苯二甲酸乙二醇共葵二醇酯、聚对苯二甲酸/间苯二甲酸乙二醇共丁二醇酯中的一种，熔点为110～130℃。

本发明还公开了上述的生物可降解聚酯复合短纤维的制备方法，其步骤包括：

(4)B组分PET/PLA共混物的制备：