[发明专利]一种香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维及其制备方法，香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维由聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、共聚改性聚丁二酸丁二醇酯(co‑PBS)、香精/β‑环糊精包合物和偶联剂组成；香精/β‑环糊精包合物分散在香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维的内部和表面，偶联剂存在于香精/β‑环糊精包合物与聚丁二酸丁二醇酯以及与共聚改性聚丁二酸丁二醇酯之间；制备方法为：(1)制备共聚改性聚丁二酸丁二醇酯；(2)制备香味母粒；(3)制备PBS/香味母粒；(4)将干燥后的PBS/香味母粒制成香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维。本发明制备的香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维力学性能优异且香味释放持久。

技术领域

本发明属于功能可降解合成高分子纤维技术领域，涉及一种香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维及其制备方法。

背景技术

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是生物可降解合成高分子，具有良好的可加工性与应用性能。PBS的软化点为101℃，较高的软化点使PBS满足餐具、服装等常见生活制品的耐热要求。PBS的熔点为114℃，加工温度为140～260℃，通过熔融纺丝的方法可以制成PBS纤维。绍兴九洲公司生产的PBS纤维，断裂强度为2.69cN/dtex，断裂伸长率为29.73％，可制成一次性干湿巾等“用即弃”产品(生物基PBS纤维结构及力学性能[J].纺织高校基础科学学报,2019,32(1):6.)。随着生产端、应用端对PBS纤维的认知不断深化，PBS纤维的生产和应用将不断扩大。

香味纤维能够释放香味，具有愉悦心情、提神醒脑等多种功效。香味纤维的制备方法包括后道整理和纺丝添加法。后道整理工艺简单，适用于棉、毛、化纤等多种纤维，但存在耐洗性能差，影响手感的问题。纺丝添加是在纺丝过程中将香味物质加入纤维内部，具有香味物质含量高、释放时间长的优势。纺丝添加法制备香味纤维一般采用熔融纺丝法与湿法纺丝法。香味物质耐热性差且易挥发，熔融纺丝制备芳香纤维需以熔点低的高分子为基体。PBS较低的熔点与加工温度有利于PBS与精油等低沸点物质共混。专利CN202111520805.5采用双组分纺丝法，公开了皮芯结构PBS/植物精油纤维的制备方法。专利CN202110908241.6也采用双组分纺丝法，公开了皮芯结构或海岛结构PBS/植物精油纤维的制备方法。采用双组分纺丝法能够制备精油含量高且缓慢释放的芳香纤维，但是双组分纺丝过程需要特殊的双组分纺丝组件，生产过程复杂。

由此可见，通过常规单丝纺丝设备生产性能优异的香味PBS共混纤维，是等待突破的技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种香味聚丁二酸丁二酯(PBS)共混纤维及其制备方法，具体是提供一种PBS与香味物质分散均匀、通过常规单丝纺丝设备挤出成型的香味聚丁二酸丁二酯共混纤维及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

一种香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维，由聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、共聚改性聚丁二酸丁二醇酯(co-PBS)、香精/β-环糊精包合物和偶联剂组成；

香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维中香精/β-环糊精包合物的粒径尺寸为0.5～2μm；

香精/β-环糊精包合物分散在香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维的内部和表面，偶联剂存在于香精/β-环糊精包合物与聚丁二酸丁二醇酯以及与共聚改性聚丁二酸丁二醇酯之间；

香味聚丁二酸丁二醇酯共混纤维中聚丁二酸丁二醇酯和共聚改性聚丁二酸丁二醇酯的质量比为80～100:10～20；如果共聚改性聚丁二酸丁二醇酯用量低于此比例，对聚丁二酸丁二醇酯、共聚改性聚丁二酸丁二醇酯与香精/环糊精包合物的相容性的改善不明显，会导致香精/环糊精包合物的粒径尺寸较粗；如果共聚改性聚丁二酸丁二醇酯用量高于此比例，则纤维的结晶度低，会导致力学性能较弱。