[发明专利]一种生物基呋喃聚酯膨体连续长丝及应用

说明书

本发明属于纤维技术领域，具体公开了一种生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，同时还公开了其应用。本发明提供的生物基呋喃聚酯膨体连续长丝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。本发明提供的生物基呋喃聚酯膨体连续长丝膨松性、弹性恢复性好，卷曲率大，具有耐热、耐溶剂、耐磨、抗静电、耐水解、易染色等良好性能，可织造加工成各种圈绒毯、割绒毯以及方块毯等，广泛用于日常家居、汽车、客机以及各种公共场所的地面装饰等领域。

技术领域

本发明属于纤维技术领域，具体涉及一种生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，同时还涉及其应用。

背景技术

膨体连续长丝(Bulk Continuous Filament，简称BCF)技术是利用热流体喷射变形加工生产化纤膨体长丝的工艺，生产的BCF是化纤家族中重要的家饰用纤维品种。目前超过9成的铺地织物与地毯都使用化纤做原料，主要涉及丙纶(PP)、锦纶(PA)、涤纶(PET)等。其中，涤纶强度高，耐热、耐腐蚀、耐光性能好，与锦纶6相比，涤纶的韧性和抗冲击性更好，模量更高，收缩性更好。但涤纶的绒头回弹性不及锦纶和丙纶，且只能用分散染料在高温高压或有载体的条件下进行染色，因此在应用上存在一定的不足。

随着人们生态环保意识的增强，新一代地毯与铺地织物在诸如原料资源的循环利用、可再生资源的开发、生物技术及制品的研发和应用、废弃物回收与利用等方面均面临着巨大的挑战，亦带来了新的发展机遇。作为家饰用纤维的重要品种，环境友好型膨体连续长丝(BCF)的开发和应用越来越受到业界的重视。目前尚未见有全生物基聚酯膨体连续长丝的报道，开发生物基聚酯的膨体连续长丝符合生态友好型BCF技术的开发与应用方向，以及新一代地毯与铺地织物创新发展的趋势。

鉴于以上原因，本申请旨在提供一种全生物基聚酯膨体连续长丝。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，同时还提供了其应用。该生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，采用全生物基呋喃聚酯原料制备，是一种综合性能优良的可持续性的新型环保膨体连续长丝。

为达此目的，本发明采用以下技术方案。

第一方面，本发明提供了一种生物基呋喃聚酯膨体连续长丝，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。

作为本发明一种实施方案，所述2,5-呋喃二甲酸的制备原料采用非粮作物，如菊芋、菊苣、牛蒡、木薯等；2,5-呋喃二甲酸的纯度≥99.9wt％。

作为本发明一种实施方案，所述生物基二元醇选自生物基的乙二醇、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。

作为本发明一种实施方案，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)，优选为2,5-呋喃二甲酸∶生物基二元醇＝1：(1.8～2.2)。

作为本发明一种实施方案，本发明提供的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。

作为本发明一种实施方案，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。熔融纺丝得到初生纱线，初生纱线再经膨化处理、卷绕，制得生物基呋喃聚酯膨体连续长丝。

作为本发明一种实施方案，熔融纺丝中，纺丝组件采用三叶草型或中空偏芯型喷丝板，优选喷丝板的孔径为0.5～1.5mm，孔数36～96。

作为本发明一种优选实施方案，熔融纺丝中，所述热变形温度为200～220℃。