[發明專利]一種低收縮玉米改性纖維的制備方法

無效

• 申請號: 201010200211.1
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN102277652A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 徐兆梅;孫日強;胡志剛
• 申請（專利權）人: 羅萊家紡股份有限公司
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;C08G63/183;B29C47/92;D01D5/08;D01D5/12;D01D10/02
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技術領域

本發明涉及聚乳酸纖維制備領域，特別是涉及一種低收縮玉米改性纖維的制備方法。

背景技術

利用生物體的生物分解性聚合物，一般都存在力學特性和以及成本高的問題。現在最令人關注的就是聚乳酸，聚乳酸是通過使由植物提取的淀粉發酵來獲得的乳酸作為原料而制得的聚合物，并且，在利用生物體的生物分解性聚合物中，從力學特性、耐熱性和成本幾方面的平衡考慮，聚乳酸也是最優的。因此，人們正在快速地對利用乳酸的纖維進行開發。

在特刊2000-248426號公報等中記載，對通過低速紡紗獲得的聚乳酸未拉伸紗進行多段拉伸，可以獲得高強度的紗線，但是多段拉伸無法適應常規設備。同時聚乳酸高強度紗的高溫力學特性差，而PET高強度紗的高溫力學特性優良，因此可以假設，通過添加PET來改善纖維強度和熱加工時的力學性能。同時提高其在一定溫度下的力學性能。

中國專利CN1217040C發明的聚乳酸纖維是一種90℃下的強度在0.8cN/dtex以上的聚乳酸纖維，該纖維能夠發揮比傳統的聚乳酸纖維優越得多的高溫力學特性但是其25℃拉伸率高達15-50％，因此不適用于某些特殊領域。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種低收縮玉米改性纖維的制備方法，本發明制得的改性纖維在常溫下具有優良力學特性和尺寸穩定性，同時在一定高溫下仍能保持一定的力學性能；該制備工藝要求簡單，利用玉米提煉物(聚乳酸)，并采用較低的紡絲速度，降低了紡絲，卷繞設備的購置及使用的成本。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種低收縮玉米改性纖維的制備方法，包括如下步驟：(一)低收縮玉米改性聚乳酸切片的制備和(二)低收縮玉米改性聚乳酸纖維的制備。

其中，低收縮玉米改性聚乳酸切片的制備包括如下步驟：

(1)在一個裝有塔和串連冷凝器的20升攪拌容器中裝入4.5mol-5.5mol對苯二甲酸、4.7-5.4mol乙二醇、0.55-0.75mol甲基丙二醇溶液、0.5-0.65mol間苯二甲酸、0.1-0.4gGe/ml的8-32mloGeo2、3-10ml重量百分比為25％的氫氧化四甲基按的水溶液；在3次氮氣加壓/吹掃循環后，并且調節加熱器溫度使最初物料溫度為195℃-205℃，冷凝閥的設定溫度為110℃-120℃；在塔頂蒸氣溫度低于115℃-125℃時，則保持冷凝閥開啟，并除水2小時；將反應物料加熱到250℃-260℃，同時調節壓力閥使壓力在30分鐘內下降至0.5mmHg；2小時后，使該批物料達到目標攪拌器力矩值，將熔融物在氮氣壓力下通過一個模板擠出得到線材；將線材拉過水槽并進入切割機得到顆粒切片，即芳香族聚酯切片；

(2)將分子量為120000-15000的聚乳酸切片與步驟(1)所得芳香族聚醋切片一起真空干燥，干燥溫度為60℃，干燥時間為18h，真空度在100Pa，其中聚乳酸切片與芳香族聚醋共混質量百分比為90-70∶5-30；

(3)采用SHL-35型雙螺桿擠出機和靜態混合器，進料螺桿轉速為50r/min，主螺桿轉速為150r/min，共混螺桿各區溫度范圍為200-230℃，利用熔體擠出，水下冷卻成條，并切片。

其中，低收縮玉米改性聚乳酸纖維的制備包括如下步驟：

(1).將上述切片，在溫度為60℃-120℃，時間1-20h之間，真空度在10Pa-1000Pa的條件下，進行真空干燥；

(2).使用帶有加熱裝置的擠出設備，將切片在170℃-220℃的溫度下熔融，通過孔徑為0.2-0.5mm，長徑比L/D為1-10的噴絲孔擠壓成纖維；

(3).通過旋轉上油系統、集束系統，控制紡絲速度為400-1000m/min，得到未拉伸絲；

(4).將未拉伸絲進行拉伸，拉伸倍率為1-5倍；

(5).將(4)中的拉伸絲進行二段拉伸，拉伸倍率為1-3倍；

(6).對經過二次拉伸后的纖維在熱定型的溫度為85-120℃，定型速度為200-600m/min的條件下，進行熱處理，即得低收縮玉米改性聚乳酸纖維長絲。

其中，所述的低收縮玉米改性聚乳酸纖維切片，其組分包括：聚乳酸、芳族聚酯和潤滑劑，其中聚乳酸的重量百分比為55％-95％，芳族聚酯的重量百分比為5％-40％，潤滑劑為0％-50％。

其中，所述的低收縮玉米改性聚乳酸纖維切片，其混合狀態為海島結構或共連續結構，該海島結構中至少有一部分島在將其尺寸換算成直徑時的數值50nm-100∝m。