[发明专利]生物可降解醇改性共聚酯毛条及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物可降解醇改性共聚酯毛条，在有机/无机杂化钛催化剂的存在下，将HD溶解于EG，与PTA、EG浆状物共同进行酯化并缩聚聚合反应，合成的熔融体经过直接纺丝得到毛条纤维。并公开了其制备方法。根据本发明提供的制备方法获得的生物可降解聚酯纤维兼具优良的柔性和强度，从而表现出较好的综合力学性能，有利于织造加工和织物使用性能，同时还具有优良的生物降解性能。

技术领域

本发明涉及一种生物可降解醇改性共聚酯毛条及其制备方法，属于纺织技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二酯 (PET) 因其出色的力学性能而用途广泛，尤其是PET纤维。采用精对苯二甲酸乙二醇酯熔融直接纺丝也是现代工业化技术的主要手段。毛型涤纶长丝束（简称毛条）可用于仿羊毛织物的外衣、保暖内衣、室内装饰和家居纺织品。

引入脂肪族链段后合成的脂肪族–芳香族共聚酯同时具有出色的热性能、力学性能和可降解性能，这与当今社会绿色环保的主题一致而备受关注，其应用领域涵盖了生活的各个方面。影响脂肪族–芳香族共聚酯可降解性的因素主要包括其分子结构、结晶度和分子量。目前，常用于改善芳香族共聚酯的可降解性脂肪族化合物包括 1,3–丙二醇，1,4–丁二醇，1,6– 己二醇，1,4–丁二酸和1,6-己二醇等。将脂肪酸和脂肪醇分别应用于改性PET的文献已有很多。

脂肪族聚酯具有良好的生物降解性，但由于价格较高或机械性能较差而不能得到广泛的应用；芳香族聚酯熔点高、机械性能好，但生物降解性差。因此在保持其良好的生物降解性能同时，将其和具有良好实用性的芳香族酯通过酯交换（或共聚）反应合成新聚合物，使其应用特性得到改善，容易获得价格相对低廉且物理机械性能优良的商用产品。

BASF公司和Eastman公司以1,4-丁二醇、己二酸、对苯二甲酸为原料经缩聚合成PBAT树脂，具有良好的生物降解性能，商品名分别为“Ecoflex”、“Eastar Bio”。可用于薄膜、片材和注塑件；DuPont公司的科学家开发了PET聚合物的新的Biomax家族，可回收、焚化，易于填满或涂灰处理。Biomax 在微生物的作用下转变为二氧化碳和水，在全部降解阶段对环境无损害，八周后实际上已检测不到样品的存在。对于上述经由缩聚反应过程制备的高分子脂肪族聚酯，已有实验结果表明通过反应物投料比、催化剂的选用和聚合过程的控制，可以实现制备具有高分子量的脂肪族聚酯或共聚酯。

现有专利，用于形成纤维的生物可降解聚酯CN 101563392 B，一种生物降解性高分子量脂肪族/芳香族共聚物的制备方法CN 1935871 B，虽然提到了这些可生物降解共聚酯可以用于纤维成型，但仍然限于螺杆熔融挤出纺丝非织造布和切片熔融纺丝，纤维的物理机械性能与普通PET纤维相比，差异很大，且没有在熔体直接纺丝的低成本高效生产中得以实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物可降解醇改性共聚酯毛条。

本发明的技术方案如下：

一种生物可降解醇改性共聚酯毛条，在有机/无机杂化钛催化剂的存在下，将1,6-己二醇（HD）溶解于乙二醇（EG），与精对苯二甲酸（PTA）、EG浆状物共同进行酯化并缩聚聚合反应，合成的熔融体经过直接纺丝得到毛条纤维。

优选的，PTA、EG、HD的摩尔分数为100：60-80：20-40。

优选的，所述有机/无机杂化钛催化剂的有效钛元素用量为PTA重量的5～15mg/100g。

优选的，所述有机/无机杂化钛催化剂的有效钛元素用量为PTA重量的7～10mg/100g。

本发明还公开了上述的生物可降解醇改性共聚酯毛条的制备方法，其步骤包括：

（1）PTA连续酯化-共缩聚聚酯的制备：