[發明專利]高穩定性生物基聚酰胺56纖維及其制備工藝

有效

• 申請號: 202111351452.0
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114045562B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 肖文華
• 申請（專利權）人: 上海普弗門化工新材料科技有限公司
• 主分類號: D01D5/088
• 分類號: D01D5/088;D01D5/098;D01D1/00;D01D1/04;D02G1/02;D02J1/22;D01F1/04;D01F1/06;D01F1/07;D01F1/09;D01F1/10;D01F6/90
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本發明屬于紡織材料技術領域，公開了一種高穩定性生物基聚酰胺56纖維，原料包括高穩定性生物基聚酰胺56，所述高穩定性生物基聚酰胺56相對粘度為2.2~3.6，端氨基含量為30~65meq/kg，TiO₂含量為纖維重量的的0%~2%。并公開了該纖維的制備方法。本發明采用高穩定性尼龍聚合物原料，制備高穩定性生物基聚酰胺纖維，可紡性能好；所制備的纖維在長期使用狀態下仍然具有良好的耐老化性。

技術領域

本發明屬于紡織材料技術領域，尤其涉及高穩定性生物基聚酰胺56纖維及其制備工藝。

背景技術

聚酰胺56作為生物基聚酰胺材料，其主要原料為戊二胺和己二酸，其中戊二胺采用生物法發酵制備，來源是玉米淀粉等植物類原料。聚酰胺56纖維與其它聚酰胺纖維一樣在光、熱、氧氣及雜質的條件下，很容易發生降解，從而產生老化黃變。目前，聚酰胺56長絲纖維的開發起步不久，聚酰胺56纖維的可紡性、染色性及其織物的長期穩定性，還是一種比較困擾的問題，限制了其市場推廣，尤其在品牌服裝應用方面。高穩定性的尼龍56聚合物原料，是開發尼龍56的紡織纖維或工程塑料等下游應用非常關鍵的質量保證。

專利“尼龍纖維及其制備方法(201710193878.8)”公開一種尼龍纖維的制備方法，包括將包含1，5一戊二胺和己二酸的原料進行聚合反應后直接進行紡絲。專利“一種尼龍纖維(201310060413.4)”公開了一種尼龍纖維，所述尼龍纖維的原料包括以戊二胺和脂肪族二元酸為原料制備的尼龍樹脂，其中，所述戊二胺和脂肪族二元酸中至少一種是由生物法制備，也包含了聚酰胺56纖維。然而，聚酰胺56在高溫條件下容易發生降解，同時和聚酰胺66類似，在高溫條件下容易產生凝膠，這都對工業化長期生產的穩定性及產品的品質造成了巨大的影響。根據目前現有的文獻資料，通常情況下，聚酰胺56的熔點在250-255℃，為了保持紡絲的穩定性，紡絲溫度通常在280-290℃(尼龍56的物理性能及可紡性探析[J]，聚酯工業，2014，27(1)：38-39；新型尼龍56纖維的制備和表征[D]，東華大學，2014.)。然而，當溫度達到275℃，聚酰胺56就開始發生降解以及凝膠化，為了保證生產的穩定性及產品質量，加工溫度不宜長時間超過275℃，然而由于聚酰胺56熔點在250-255℃，275℃以下的加工溫度并不能保證聚酰胺56熔體具有良好的流動性。

專利“聚酰胺樹脂”（申請號200780017406.9）提供停留熱穩定性優異且生物質比較高的聚酰胺樹脂，采用戊二胺與己二酸反應生成的尼龍56鹽與添加比例3%~25%的己內酰胺聚合，亞磷酸鹽作熱穩定劑。專利“一種耐熱改性錦綸56聚合物及其制備方法”（申請號201610428381.2），采用烷基胺鹽或烷基磷銨鹽等改性蒙脫土作為耐熱劑，提升錦綸56的耐熱性，但沒有后續產業化的工作。專利“一種耐黃變的聚酰胺樹脂及其制備方法”（申請號201811473696.4）涉及一種具有良好耐黃變性能的聚酰胺樹脂及其制備方法。該方法通過添加抗黃變劑、抗氧化劑以及使用除氧操作處理，有效地抑制了戊二胺-己二酸尼龍鹽中雜質的生成，同時可以提高聚酰胺樹脂在高溫及光照條件下的耐黃變性能。發明專利“一種聚酰胺56長絲一步連續成型與柔性變形制備工藝及設備”（申請號202011403474.2），該發明公開了一種聚酰胺56長絲一步連續成型與柔性變形制備工藝及設備。該聚酰胺56長絲一步連續成型與柔性變形制備工藝，主要包括三部分：聚酰胺鹽液聚合工藝、紡絲成型工藝、柔性后加工工藝，采用本發明方法可以一步連續制備全拉伸絲(FDY)，拉伸變形絲(DTY)、空氣變形絲(ATY)等。該專利沒有解決尼龍56纖維光、熱穩定性問題，生產的纖維容易出現染色問題。

這些方法可以顯著提升生物基尼龍的熱穩定性能，但存在兩個問題：1）生物基尼龍在長期使用狀態下其耐熱劑存在使用飽和失效的問題；2）所采用的抗黃變劑或抗氧劑可能會與紡織纖維用的消光劑二氧化鈦發生某種反應，導致二氧化鈦凝聚，從而影響生物基尼龍樹脂的可紡性能。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明一方面涉及一種高穩定性生物基聚酰胺56纖維。