[發明專利]一種生物基呋喃聚酯膨體連續長絲及應用

在審

• 申請號: 202310362547.5
• 申請日: 2023-04-04
• 公開（公告）號: CN116377611A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 產文濤;王磊;柴建一;侯亮
• 申請（專利權）人: 中科國生（杭州）科技有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;C08G63/58;C08G63/78;A47G27/02;D01D5/098;D01D5/253;D01D5/24
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 王闖

1.一種生物基呋喃聚酯膨體連續長絲，其特征在于，采用生物基呋喃聚酯為原料，經熔融紡絲、膨化處理制得；其中，所述生物基呋喃聚酯通過2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇酯化、縮聚獲得。

2.根據權利要求1所述的生物基呋喃聚酯膨體連續長絲，其特征在于，所述2,5-呋喃二甲酸制備原料采用非糧作物，純度≥99.9wt％；和/或，所述生物基二元醇選自生物基乙二醇、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、2,5-四氫呋喃二甲醇、異山梨醇中的一種或多種；和/或，2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇單體的摩爾配比為：2,5-呋喃二甲酸∶生物基二元醇＝1：(1.4～2.2)。

3.根據權利要求1或2所述的生物基呋喃聚酯膨體連續長絲，其特征在于，所述生物基呋喃聚酯膨體連續長絲的單絲纖度為1～50dtex，優選為5～30dtex。

4.根據權利要求1-3任一項所述的生物基呋喃聚酯膨體連續長絲，其特征在于，所述熔融紡絲中，紡絲溫度為240～280℃，熱變形溫度為200～240℃，牽伸倍數為2.0～5.5倍，網絡度20～40個/m，紡速為500～2000m/min；和/或，紡絲組件中采用三葉草型或中空偏芯型噴絲板，噴絲板的孔徑為0.5～1.5mm，孔數36～96。

5.根據權利要求4所述的生物基呋喃聚酯膨體連續長絲，其特征在于，所述熱變形溫度為200～220℃；和/或，所述牽伸倍數為2.5～4.0倍；和/或，所述紡速為1000～1500m/min，優選為1200m/min；和/或，紡絲組件中采用三葉草型或中空偏芯型噴絲板，噴絲板的孔徑為0.5～1.5mm，孔數為48。

6.根據權利要求1-5任一項所述的生物基呋喃聚酯膨體連續長絲，其特征在于，所述2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇酯化反應的溫度為170～220℃；

優選地，酯化反應時，反應體系中添加抗氧化劑和/或酯化催化劑；所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑SEED、抗氧化劑B215中的至少一種；所述抗氧化劑的加入量為所述2,5-呋喃二甲酸質量的0.05％～0.5％；

和/或，所述酯化催化劑選自醋酸金屬鹽、氧化鍺，其中所述醋酸金屬鹽優選自醋酸鋅、醋酸錳、醋酸鎘中的至少一種；所述酯化催化劑的加入量為所述2,5-呋喃二甲酸質量的0.01％～0.1％。

7.根據權利要求6所述的生物基呋喃聚酯膨體連續長絲，其特征在于，所述2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇酯化反應產物進行縮聚，制備生物基呋喃聚酯；

優選地，所述2,5-呋喃二甲酸和生物基二元醇酯化反應產物中加入熱穩定劑和/或縮聚催化劑，常壓反應5～10min之后再進行縮聚反應；

所述熱穩定劑選自磷酸、亞磷酸、次亞磷酸、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、亞磷二苯酯、亞磷酸銨、磷酸二氫銨中的至少一種；所述熱穩定劑的加入量為所述2,5-呋喃二甲酸質量的0.005％～0.1％；

和/或，所述縮聚催化劑選自銻系、鈦系催化劑，優選自三氧化二銻、乙二醇銻、二氧化鈦、鈦酸四丁酯、鈦酸四乙酯中的至少一種；所述縮聚催化劑的加入量為所述2,5-呋喃二甲酸質量的0.01％～0.1％。

8.根據權利要求7所述的生物基呋喃聚酯膨體連續長絲，其特征在于，所述縮聚包括預縮聚處理和終縮聚處理，先進行預縮聚處理，之后進行終縮聚處理，得到生物基呋喃聚酯；

其中，所述預縮聚處理反應溫度為230～250℃，壓力＜0Mpa，反應時間0.5～1h；和/或，所述終縮聚處理反應溫度為240～260℃，真空度≤70pa，反應時間2～5h。

優選地，制備得到的生物基呋喃聚酯的特性粘度為0.63-0.85dl/g。