[发明专利]一种生物基呋喃聚酯膨体连续长丝及应用

权利要求书

1.一种生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，其特征在于，采用生物基呋喃聚酯为原料，经熔融纺丝、膨化处理制得；其中，所述生物基呋喃聚酯通过2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇酯化、缩聚获得。

2.根据权利要求1所述的生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，其特征在于，所述2,5-呋喃二甲酸制备原料采用非粮作物，纯度≥99.9wt％；和/或，所述生物基二元醇选自生物基乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、2,5-呋喃二甲醇、2,5-四氢呋喃二甲醇、异山梨醇中的一种或多种；和/或，2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇单体的摩尔配比为：2,5-呋喃二甲酸∶生物基二元醇＝1：(1.4～2.2)。

3.根据权利要求1或2所述的生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，其特征在于，所述生物基呋喃聚酯膨体连续长丝的单丝纤度为1～50dtex，优选为5～30dtex。

4.根据权利要求1-3任一项所述的生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，其特征在于，所述熔融纺丝中，纺丝温度为240～280℃，热变形温度为200～240℃，牵伸倍数为2.0～5.5倍，网络度20～40个/m，纺速为500～2000m/min；和/或，纺丝组件中采用三叶草型或中空偏芯型喷丝板，喷丝板的孔径为0.5～1.5mm，孔数36～96。

5.根据权利要求4所述的生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，其特征在于，所述热变形温度为200～220℃；和/或，所述牵伸倍数为2.5～4.0倍；和/或，所述纺速为1000～1500m/min，优选为1200m/min；和/或，纺丝组件中采用三叶草型或中空偏芯型喷丝板，喷丝板的孔径为0.5～1.5mm，孔数为48。

6.根据权利要求1-5任一项所述的生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，其特征在于，所述2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇酯化反应的温度为170～220℃；

优选地，酯化反应时，反应体系中添加抗氧化剂和/或酯化催化剂；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂SEED、抗氧化剂B215中的至少一种；所述抗氧化剂的加入量为所述2,5-呋喃二甲酸质量的0.05％～0.5％；

和/或，所述酯化催化剂选自醋酸金属盐、氧化锗，其中所述醋酸金属盐优选自醋酸锌、醋酸锰、醋酸镉中的至少一种；所述酯化催化剂的加入量为所述2,5-呋喃二甲酸质量的0.01％～0.1％。

7.根据权利要求6所述的生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，其特征在于，所述2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇酯化反应产物进行缩聚，制备生物基呋喃聚酯；

优选地，所述2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇酯化反应产物中加入热稳定剂和/或缩聚催化剂，常压反应5～10min之后再进行缩聚反应；

所述热稳定剂选自磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷二苯酯、亚磷酸铵、磷酸二氢铵中的至少一种；所述热稳定剂的加入量为所述2,5-呋喃二甲酸质量的0.005％～0.1％；

和/或，所述缩聚催化剂选自锑系、钛系催化剂，优选自三氧化二锑、乙二醇锑、二氧化钛、钛酸四丁酯、钛酸四乙酯中的至少一种；所述缩聚催化剂的加入量为所述2,5-呋喃二甲酸质量的0.01％～0.1％。

8.根据权利要求7所述的生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，其特征在于，所述缩聚包括预缩聚处理和终缩聚处理，先进行预缩聚处理，之后进行终缩聚处理，得到生物基呋喃聚酯；

其中，所述预缩聚处理反应温度为230～250℃，压力＜0Mpa，反应时间0.5～1h；和/或，所述终缩聚处理反应温度为240～260℃，真空度≤70pa，反应时间2～5h。

优选地，制备得到的生物基呋喃聚酯的特性粘度为0.63-0.85dl/g。