[发明专利]一种具有抗菌功能的结晶型生物基低熔点聚酯复合纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有抗菌功能的结晶型生物基低熔点聚酯复合纤维及其制备方法，具有抗菌功能的结晶型生物基低熔点聚酯复合纤维为皮芯结构纤维，皮层为含有生物基聚羟基脂肪酸酯低聚物链段的低熔点聚酯，芯层为聚对苯二甲酸乙二醇酯，该复合纤维的制备方法包括以下步骤：首先以生物基聚羟基脂肪酸酯为原料，醇解制得单分子单体，其次使各种二元醇和二元酸发生酯化反应，得到四种酯化产物，再将得到的酯化产物进行缩聚，最后，以低熔点聚酯和聚对苯二甲酸乙二酯分别为皮层和芯层的原料进行熔融复合纺丝，制得结晶型生物基低熔点聚酯复合纤维。本发明具有结晶度高、抗菌好等特点，可广泛用于汽车内饰等高附加值领域。

技术领域

本发明属于低熔点聚酯复合纤维领域，涉及一种低熔点聚酯复合纤维及其制备方法，特别是涉及一种具有抗菌功能的结晶型生物基低熔点聚酯复合纤维及其制备方法。

背景技术

随着非织造行业的快速发展，非织造专用低熔点聚酯复合纤维越来越受到学术界和产业界的重视。低熔点聚酯复合纤维一般以皮芯结构的形式存在，皮层和芯层分别为低熔点聚酯和常规聚酯，皮层熔点低于芯层，且相容性好，非织造加工过程中皮层熔融起粘合作用，芯层保持原有的结构形态，具有热熔粘合温度低、粘合迅速、粘结强度高的特点，可替代化学粘合剂，绿色环保、安全性好，目前主要应用于仿丝棉、无胶棉、硬质棉、隔音板、棕榈床垫、汽车内饰、体育用品、医用卫生等领域。国内外对该纤维进行了大量的开发和研究。然而，市场上对于功能性低熔点聚酯复合纤维的产品却较少，人们对具有抗菌功能的纺织品的需求越来越大，但到目前为止，仅优彩环保资源科技股份有限公司公开了一种有色低熔点皮芯型抗菌涤纶短纤维的制备工艺(ZL 201910966661.2)，将魔芋葡甘聚糖、纳米银线、竹炭粉、水混合，剧烈搅拌，静置，过滤，干燥至恒重得抗菌剂，然后将低熔点聚酯切片与抗菌剂高压研磨得到皮层原料，该方法使用的抗菌剂主要为不熔的纳米银线和竹炭粉，存在纳米银线难以均匀分散以及纺丝时喷丝板易堵塞等问题，另外，纳米银存在一定的毒性；旷达纤维科技有限公司公开了一种植物源抗菌功能的双组分熔点差异化有色聚酯纤维及制备方法(ZL 201710846179.6)，将植物源抗菌剂(茶叶、艾叶、甘草、金银花、芦荟等)与低熔点聚酯切片熔融共混造粒，制得抗菌低熔点聚酯切片，然后与普通PET进行复合纺丝，且纺丝油剂中加入植物源抗菌，制得具有抗菌功能的低熔点聚酯复合纤维。该方法也存在植物源抗菌剂分散均匀性难以保障，以致于可纺性差、性能不稳定等问题。

另外，常规低熔点聚酯复合纤维结晶度低，不适合用作汽车内饰领域，因为当汽车直接暴露在太阳光的直接照射下时，车内温度较高，常规低熔点聚酯复合纤维因为结晶度低而耐热性差，因此，对于汽车内饰领域用低熔点聚酯复合纤维不但要求具有抗菌功能还要求具有一定的结晶度，熔融热焓不小于12J/g，但到目前为止，未见相关产品。

发明内容

本发明针对汽车内饰领域用抗菌低熔点聚酯复合纤维存在的问题，开发出一种具有抗菌功能的结晶型生物基低熔点聚酯复合纤维，并提供了其制备方法。

具有抗菌功能的结晶型生物基低熔点聚酯复合纤维，其特征是：具有抗菌功能的结晶型生物基低熔点聚酯复合纤维为皮芯结构纤维，皮层为含有生物基聚羟基脂肪酸酯低聚物链段的低熔点聚酯，芯层为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述含有生物基聚羟基脂肪酸酯低聚物链段的低熔点聚酯由重复的结构单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组成；

重复的结构单元Ⅱ中p为1～12的整数；重复的结构单元Ⅲ中q和r为1～12的整数，x、y、m和n均为0～100的整数，且x和y或m和n不能同时为0，R为碳原子数为2～8的烷基，R’为碳原子数为1～8的烷基；s为1或2，当s为1时，R”为甲基，当s为2时，R”为氢；

重复的结构单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的摩尔比为1:0.5～1.5:0.5～1.5:1.5～8.0；