一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，通过加入由高温发泡剂与生物降解添加物，使生物降解添加物在高温发泡和分解的过程中，在微多孔聚酯纤维内部的生物降解添加物充分分散且均匀分布，同时使该微多孔聚酯纤维成为多孔性纤维材料，从而使本微多孔聚酯纤维成为生物降解添加物充分分散且均匀分布的结构松散的纤维，该纤维易于生物降解，加速生物降解的速度，成倍缩短降解周期。

Production technology of micro porous polyester fiber with rapid biodegradation

【技术实现步骤摘要】
一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺
本专利技术涉及纤维降解
，尤其涉及的是一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺。
技术介绍
利用微生物，对涤纶进行生物降解，以保护环境，已经有很多年的研究和应用了。目前的方法，是在聚酯纤维生产中，先将一定比例的生物降解添加物与聚酯切片混合造粒为生物降解添加物母粒，在聚酯纤维纺丝时候，加入这种母粒而使聚酯纤维成为生物可降解的聚酯纤维。该生物降解添加物，具有一定的亲水性，在一定时间内，能够使聚酯纤维发生链锻水解，且在有微生物存在的环境下，能够与微生物协同使聚酯纤维分解为小分子化合物，达到生物降解的效果。而降解时间、速度，是最关键因素。目前，一般能够在30周至30个月的不等时间而发生基本降解。且对于高的特性粘度（IV）的回收用聚酯，还没有良好的降解效果。但有以下因素，影响聚酯纤维的生物降解速度和效率，及回收用聚酯：1.生物降解添加物，在纤维中难于充分均匀分布。目前，在纺丝流体中，添加的生物降解添加物的母粒，但添加的比例都不高，一般在1-5%的范围，这是由于纺丝的可纺性以及生物添加物的成本原因，导致生物添加物的低比例添加。这种小比例的可降解生物添加物，是自然的混于纺丝流体中，在纺丝螺杆作用下，进行混合。由于纺丝流体的粘稠性，及小比例的生物降解添加物成分，和自然混合的混合方式，使生物添加物难于充分的、均匀的分散于纤维内部，必然有部分区域缺少生物降解添加物。导致生物降解时间变长。2.致密纤维结构问题纺丝流体，初原纤维到牵伸及热定型的成型后，纤维是结晶结构致密的封闭集合体。这会导致微生物接触只能从纤维表面开始，从外到内的缓慢降解，且高结晶度的致密结构，也使链锻的断裂及微生物的触及，变得很困难，使微生物的降解速度缓慢。因此，现有的聚酯纤维生物降解技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，在纤维生产成型过程中，使内部的生物降解添加物充分分散且均匀分布在纤维内部，同时使该纤维成为多孔性纤维材料，外界微生物容易触及内部，从而使其成为生物降解添加物充分分散且均匀分布、结构多孔的纤维，以使其易于生物降解，加速生物降解的速度。本专利技术的技术方案如下：一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，具体包括以下步骤：S1：在第一单体与第二单体发生聚合反应的过程中，添加耐高温发泡剂，以得到在含高温发泡剂的聚酯聚合物；S2：对聚合物进行预结晶处理，然后干燥；S3：将干燥后的聚合物送进纺丝螺杆，并从纺丝注射器中，注入生物降解添加物，制备得到含生物降解添加物和耐高温发泡剂的聚酯聚合物流体；S4：该聚酯聚合物流体从纺丝螺杆排出后进行高温发泡和分解，得到生物降解添加物充分分散且均匀分布的、具有气泡结构的纺丝流体；S5：将纺丝流体根据生产要求制成相应的微多孔聚酯纤维。所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述第一单体为对苯二甲酸；所述第二单体为乙二醇。所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述耐高温发泡剂的分解温度≥300°C，经高温热分解后释放和氮气。所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述第一单体、第二单体和耐高温发泡剂的重量比为：（第一单体+第二单体）：发泡剂=X/100-X，其中X为0.1~3。所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述第一单体、第二单体的熔点均低于280度。所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述纺丝螺杆内的纺丝温度低于300°C。所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述步骤S4具体包括以下过程：含生物降解添加物和耐高温发泡剂的聚酯聚合物流体从纺丝螺杆排出后进入发泡区进行高温发泡，耐高温发泡剂发生化学发泡，发泡的冲击力使生物降解添加物更加均匀的扩散于纺丝流体中，耐高温发泡剂产生发泡后，释放和氮气，使聚合物形成微细孔的多孔聚合物，使生物降解添加物均匀分布在多孔聚合物中，获得生物降解添加物充分分散且均匀分布的具有气泡结构的纺丝流体。所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述发泡区为一无纺丝螺杆的管道区，该区域的温度≥300°C。所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述步骤S5中，将纺丝流体经过喷丝板进行喷丝、牵伸、定型、切断工艺处理后，制得短纤维，该短纤维为快速生物降解的的多微孔的纤维。所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其中，所述步骤S5中，将纺丝流体经过喷丝板进行喷丝、牵伸、定型工艺处理后，制得长丝，该长丝为快速生物降解的的多微孔的纤维；或将纺丝流体经过喷丝板进行喷丝、牵伸、定型、卷曲工艺处理后，制得长丝，该长丝为快速生物降解的的多微孔的纤维。本专利技术的有益效果：本专利技术通过提供一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，通过加入由高温发泡剂与生物降解添加物，使生物降解添加物在高温发泡和分解的过程中，在微多孔聚酯纤维内部的生物降解添加物充分分散且均匀分布，同时使该微多孔聚酯纤维成为多孔性纤维材料，从而使本微多孔聚酯纤维成为生物降解添加物充分分散且均匀分布的结构松散的纤维，该纤维易于生物降解，加速生物降解的速度，成倍缩短降解周期。附图说明图1是本专利技术中快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺的步骤流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：/nS1：在第一单体与第二单体发生聚合反应的过程中，添加耐高温发泡剂，以得到在含高温发泡剂的聚酯聚合物；/nS2：对聚合物进行预结晶处理，然后干燥；/nS3：将干燥后的聚合物送进纺丝螺杆，并从纺丝注射器中，注入生物降解添加物，制备得到含生物降解添加物和耐高温发泡剂的聚酯聚合物流体；/nS4：该聚酯聚合物流体从纺丝螺杆排出后进行高温发泡和分解，得到生物降解添加物充分分散且均匀分布的、具有气泡结构的纺丝流体；/nS5：将纺丝流体根据生产要求制成相应的微多孔聚酯纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：在第一单体与第二单体发生聚合反应的过程中，添加耐高温发泡剂，以得到在含高温发泡剂的聚酯聚合物；
S2：对聚合物进行预结晶处理，然后干燥；
S3：将干燥后的聚合物送进纺丝螺杆，并从纺丝注射器中，注入生物降解添加物，制备得到含生物降解添加物和耐高温发泡剂的聚酯聚合物流体；
S4：该聚酯聚合物流体从纺丝螺杆排出后进行高温发泡和分解，得到生物降解添加物充分分散且均匀分布的、具有气泡结构的纺丝流体；
S5：将纺丝流体根据生产要求制成相应的微多孔聚酯纤维。


2.根据权利要求1所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其特征在于，所述第一单体为对苯二甲酸；所述第二单体为乙二醇。


3.根据权利要求1所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其特征在于，所述耐高温发泡剂的分解温度≥300°C，经高温热分解后释放和氮气。


4.根据权利要求1所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其特征在于，所述第一单体、第二单体和耐高温发泡剂的重量比为：（第一单体+第二单体）：发泡剂=X/100-X，其中X为0.1~3。


5.根据权利要求1至4任一所述的快速生物降解的微多孔聚酯纤维的生产工艺，其特征在于，所述第一单体、第二单体的熔点均低于280度。


6.根据权利要求1至4任一所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余燕平，
申请(专利权)人：博聚上海生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31