[发明专利]一种低成本生物基复合纤维及制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种低成本生物基复合纤维及制备方法和用途。本发明的复合纤维包括芯层和包覆在芯层外的皮层，所述芯层的材料为尼龙56，所述皮层的材料为尼龙66，所述复合纤维的横截面中，所述芯层的横截面积与所述皮层的横截面积的比值为(20～80)∶(20～80)。制备方法包括：分别制备尼龙66切片和尼龙56切片；将尼龙66切片和尼龙56切片进行熔融挤出复合纺丝，使尼龙56形成芯层，尼龙66形成皮层，得到低成本生物基复合纤维。本发明的复合纤维的力学性能与尼龙66纤维相当，且柔软性更好，生产成本低，能够满足一些低成本尼龙66纤维应用场合，如汽车安全气囊，尼龙工业丝等领域；还属于生物基复合纤维，符合当今低碳绿色环保的发展潮流。

技术领域

本发明属于复合纤维技术领域，具体地说，涉及一种低成本生物基复合纤维及制备方法和用途。

背景技术

尼龙66又称锦纶66、聚酰胺-66、聚已二酰己二胺，由己二胺和己二酸缩聚制得。尼龙66具有强度高、刚性好、抗冲击、耐油及耐化学品、耐磨和自润滑等优点，尤其是硬度、刚性、耐热性和蠕变性能更佳,因此综合性能好，而且原料易得，可用作工程塑料，机械附件如齿轮、润滑轴承，代替有色金属材料做机器外壳、汽车发动机叶片等，也可用于制合成纤维。因此尼龙66广泛应用于工业、服装、装饰、工程塑料等领域。

生产聚酰胺的起始原料主要来自石油，少量来自煤和植物原料。尼龙66又称聚己二酰己二胺，它的单体己二酸、己二胺和聚酰胺6的单体己内酰胺均主要来自苯加氢制得的环己烷，少部分来自苯酚。作为聚酰胺纤维，尼龙66的来源主要依靠石油，但作为不可再生资源，石油不仅面临资源枯竭的隐患，在应用过程中还会同时触发众多环境问题。另外，由于尼龙66的价格较高，限制了其进一步的广泛应用。因此，如何制备出更低成本、更环保，且具有尼龙66制备的纤维的特性的复合纤维，是目前亟待解决的问题。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种低成本生物基复合纤维及制备方法和用途。本发明的复合纤维的力学性能与尼龙66纤维相当，且柔软性更好，生产成本低，能够满足一些低成本尼龙66纤维应用场合，如汽车安全气囊，尼龙工业丝等领域；还属于生物基复合纤维，符合当今低碳绿色环保的发展潮流。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明的第一目的是提供一种低成本生物基复合纤维，复合纤维包括芯层和包覆在芯层外的皮层，所述芯层的材料为尼龙56，所述皮层的材料为尼龙66。

尼龙56是生物基化学纤维材料，从天然生物中提取而来，是一种可持续利用的环保材料。与尼龙66相比，尼龙56的价格较低，且与尼龙66同属于尼龙系列，相容性较好。

本发明的复合纤维为皮芯型结构，以生物基聚酰胺56(尼龙56)作为复合纤维的芯层，聚酰胺66(尼龙66)作为复合纤维的皮层。尼龙66作为皮层，使复合纤维能够外在表现尼龙66纤维的耐磨、强度高、抗冲击、刚性好等特性；生物基尼龙56作为芯层，还可以增加复合纤维整体的柔软性，使复合纤维的初始模量更低，手感更好。

与成本价格较高、来源自石油的尼龙66纤维相比，尼龙56的价格较低，且为生物基尼龙；本发明的复合纤维不但可以保留尼龙66纤维的性能，还可以大大降低生产成本。如此，一方面，复合纤维的生产成本降低，能够满足一些低成本尼龙66纤维应用场合，如汽车安全气囊，尼龙工业丝等领域；另一方面，由于采用了生物基尼龙56，复合纤维还属于生物基复合纤维，符合当今低碳绿色环保的发展潮流。

进一步的方案，所述复合纤维的横截面中，所述芯层的横截面积与所述皮层的横截面积的比值为(20～80)∶(20～80)；

优选的，芯层的横截面积与所述皮层的横截面积的比值为(30～60)∶(40～70)；

优选的，芯层的横截面积与所述皮层的横截面积的比值为(50～60)∶(40～50)；