[發明專利]可降解皮芯型聚合物、高熔融指數可降解聚合物、可降解復合纖維網織物及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011296812.7
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112663171B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 史佳林;朱艷青
• 申請（專利權）人: 安徽京安潤生物科技有限責任公司
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01D1/04;D01D5/08;D01D5/34;D04H5/06;D04H5/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;雷月

本發明公開了一種可降解皮芯型聚合物、高熔融指數可降解聚合物、可降解復合纖維網織物及其制備方法和應用。所述可降解皮芯型聚合物包括芯層聚合物和包覆于芯層聚合物表面的皮層聚合物，所述皮層聚合物的制備原料包括第一聚乳酸、聚已內酯和聚己二酸丁二酸丁二醇酯，所述芯層聚合物的制備原料包括第二聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯和聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯。本發明能夠充分利用各不同原料之間的相容性，彌補了單一組分的缺陷，進而制備出具有優良力學性能且可生物降解的環保材料，通過在返混式反應器中進行熔融過程，使得原料混合地更加均勻，無需切粒干燥過程，避免出現熱降解現象，降低了能耗。

技術領域

本發明屬于熔體直接紡絲及多組分多層可降解復合纖維網織物高分子材料領域，本發明涉及可降解皮芯型聚合物及其制備方法和應用、高熔融指數可降解聚合物及其制備方法和應用、可降解復合纖維網織物及其制備方法和應用。

背景技術

聚合物復合纖維是指同一根纖維截面上存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物纖維，其是二十世紀六十年代發展起來的物理改性纖維。利用復合纖維制造技術可以獲得兼具兩種聚合物特性的雙組分纖維，主要有皮芯型、并列型、海島型。皮芯型復合纖維由兩種組分層層相互包覆、并沿纖維軸向復合而成，通常指同心型，此外還有偏心型、異形、多層皮芯型等。

現有可降解聚合物復合纖維，皮層和芯層大多采用單一材料。其中，芯層材料一般熔點高、強度大，但是存在比較脆且不容易結晶的問題。皮層材料一般要求熔點較低，但是不易實現生產，對企業生產技術有較高要求。

隨著非織造布的發展，其對可降解聚合物的加工性能提出了更高的要求，紡粘工藝、熔噴工藝、高速紡、超細纖維都要求可降解聚合物具有良好的熔融流動性能。一些不耐高溫的顏料、助劑更需要加工溫度低的可降解聚合物作為載體。這些都需要可降解聚合物材料在較低溫度下具有超高熔融指數。

CN107805856B公開了一種聚乳酸復合纖維及其制備方法，其利用聚乳酸和聚己內酯共混物做皮層、聚丙烯做芯層來制備復合纖維，該方法制備的復合纖維中聚丙烯組分是不能降解的，失去了可降解材料的意義，而且該方法中聚丙烯與聚乳酸不相容，熔體在噴絲板拉伸時會因粘度差異、流動指數差異、結晶速率差異等因素導致復合紡絲纖維強度低、伸長短、可紡性差，不適合纖維后加工工序。

CN101851830A公開了一種全降解聚乳酸纖維SMS復合非織造布及其制造方法，該方法所制造的材料因熔融指數較低，部分熔體細絲未完全牽伸，會出現團塊物、流動性差、纖維脆性大，且斷裂伸長率最大僅達到12％，無法實現高伸長率和高韌性的技術效果。

CN107304287A公開了一種高耐熱高流動性聚乳酸樹脂組合物，所述組合物包括聚乳酸樹脂、潤滑劑、抗氧劑、流動改性劑、無機填充材料。通過向配方中添加流動改性劑的方式增加其流動性，所得聚乳酸樹脂聚合物熔融指數可以達到85g/10min。此外，全球最大的聚乳酸樹脂供應商美國NatureWorks公司，工業化生產中聚乳酸熔融指數(如牌號3251D、6252D、6361D)通常最高也只能達到85g/10min(210℃、2.16kg)。上述聚乳酸樹脂可應用于縫紉、紡織、地毯背襯、針刺氈等領域，但是仍不能滿足本發明的高熔融指數的要求。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明提供了可降解皮芯型聚合物、高熔融指數可降解聚合物、可降解復合纖維網織物及其制備方法和應用，尤其是在環保技術領域中的應用。本發明制備的可降解皮芯型聚合物和高熔融指數可降解聚合物，采用多組分原料進行制備，能夠利用各不同原料之間的相容性，彌補了單一組分的缺陷，通過返混式反應器中進行各熔融過程，使得各原料混合地更加均勻，無需經過切粒干燥，可直接進行紡絲噴出，降低了能耗。

本發明第一方面提供了一種可降解皮芯型聚合物，包括芯層聚合物和包覆于芯層聚合物表面的皮層聚合物，所述皮層聚合物的制備原料包括第一聚乳酸、聚已內酯(PCL)和聚己二酸丁二酸丁二醇酯(PBSA)，所述芯層聚合物的制備原料包括第二聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯(PHA)和聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)。