[發明專利]一種改性低熔點PET切片及與生物基材料PHBV的紡絲制備工藝

在審

• 申請號: 202110947402.2
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113651949A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 周國敏;周緹娜;方斌
• 申請（專利權）人: 南京禾素時代抗菌材料科技有限公司
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/85;D01F1/10;D01F6/92
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 陳澤元

本發明公開了一種改性低熔點PET切片及與生物基材料PHBV的紡絲制備工藝，在普通聚酯生產的基礎上輔以鈦系催化劑進行合成，并加入間苯二甲酸改性劑共聚，通過不同的配比，得到由常規的261℃左右下降至230～240℃的改性低熔點PET切片。該改性低熔點PET切片既保留了聚酯的特性，又具有低熔點，使得PHBV材料在與該熔點的PET切片紡絲加工過程中能夠避免被揮發掉(極大程度減少熱降解)，維持原有的有效成分，起到持久長效的抗菌消臭抗病毒功能，廣泛地應用于生物基抗菌抗病毒纖維材料制備中。

技術領域

本發明涉及抗菌抑菌材料技術領域，具體為一種改性低熔點PET切片及與生物基材料PHBV的紡絲制備工藝。

背景技術

PHBV即新型生物高分子3-羥基丁酸酯和3-羥基戊酸酯的共聚物，具有優異的生物降解性和生物相容性、光學活性等優良特性、但是羥基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)的熱穩定性差、加工過程降解嚴重，在高于熔點溫度下即開始降解，導致其物理加工性能下降。

常規PET(熔點261℃)紡絲加工溫度基本達到270-280℃，而PHB的熱穩定性差，在與PET切片紡絲加工過程中容易出現揮發，導致有效成分保留量較少，功能性下降，因而難以應用于相應面料生產中，影響了其市場化推廣應用。

為了解決上述問題，本案由此而生。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種改性低熔點PET切片及與生物基材料PHBV的紡絲制備工藝，解決了上述背景技術中提出的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種改性低熔點PET切片的制備方法，包括如下步驟：

S1、酯化反應：以精對苯二甲酸與乙二醇為主要原料進行酯化反應，同時加入間苯二甲酸，以獲得酯化齊聚物，酯化反應過程中持續加入鈦系催化劑；

S2、縮聚反應：酯化齊聚物進入縮聚釜中縮聚過程中持續加入調配在乙二醇的鈦系催化劑、磷系穩定劑，進行預縮聚反應獲得低聚合物；

S3、聚合物以熔體泵連續輸送至一組噴條板，擠出的膠條以冷水急冷經切粒機切成非結晶性PET切片。

優選的，酯化反應溫度介于240～265℃，酯化壓力介于0～0.4MPa，酯化反應時間介于3～6小時；縮聚的料溫介于260～285℃；縮聚反應的壓力介于1～30KPa，縮聚反應的時間介于1～3小時。

優選的，磷系穩定劑為磷酸三甲酯，鈦系催化劑為Ti(BuO)4，調配在乙二醇的鈦系催化劑為四氯化鈦。

優選的，Ti(BuO)₄加入量為聚酯總量的50ppm-80ppm，磷酸三甲酯加入量為聚酯總量的10～30ppm，乙二醇鈦催化劑加入量為聚酯總量的3％～10％。

優選的，步驟S1中加入的間苯二甲酸所占摩爾分數為與精對苯二甲酸和間苯二甲酸總量的5-15％。

一種改性低熔點PET切片與生物基材料PHBV的紡絲制備工藝，包括如下步驟：

1、按重量比為1％～10％的干燥PHBV粒料和90％～99％干燥改性低熔點PET切片進行混合，送入螺桿擠出機進行熔融；

2、熔體從噴絲板中擠出后到達驟冷保溫區，形成熔體細流，通過冷卻吹風固化成型，然后到達給油裝置，通過給油后使初生纖維集束，形成原絲；

3、對原絲進行多道牽伸，總牽伸倍數為3.5-5.5；喂入輪溫度為150℃；首道牽伸：牽伸錕溫度為180℃，牽伸熱板溫度為195℃，過熱水蒸汽溫度250℃，牽伸速度1300m/min，牽伸倍數4.5；末道牽伸：牽伸錕溫度為220℃，過熱水蒸汽溫度240℃，牽伸速度1500m/min。