[发明专利]一种可降解碳纤维面料

说明书

技术领域

本发明涉及混纺面料加工领域，特别涉及一种可降解碳纤维面料。

背景技术

在人们日益关注环境保护的今天，人们不断开发出新的可降解纤维，使得其种类日益繁多，应用涉及到医用、服用、渔业、建筑、卫生、装饰、工业处理等诸多领域。可降解纤维中，部分脂肪族聚酯可通过化学工艺合成，有工业化前景，也是人们研究最多的，聚丁二酸丁二醇酯熔点高于100℃，是目前研究的热点。但是可降解聚酯纤维也存在着自身的缺点，熔点低，强度小，高分子量聚酯的合成较困难，限制它的加工和应用。

碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维是含碳量高于90％的无机高分子纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，可作为一种增强纤维使用。

发明内容

为了满足人们对可降解材料的多方面需要，克服可降解纤维自身缺点，选用聚丁二酸和丁二醇酯纤维与碳纤维进行混纺，制备可降解碳纤维面料，提高可降解聚酯纤维的应用性能。

一种可降解碳纤维面料，其特征在于：首先利用有效的合成工艺得到了可纺的高分子量的聚丁二酸丁二醇酯，然后选择碳纤维与聚丁二醇丁二醇酯进行混纺，聚丁二酸丁二醇酯纤维规格：1.56～1.65detx×38mm，碳纤维纺丝规格：1.56～2.65detx×38mm，制得可降解碳纤维面料。

制备聚丁二酸丁二醇酯时，原料丁二醇与丁二酸摩尔比1.10～1.15，催化剂为对甲苯磺酸和草酸亚锡。对甲苯磺酸的添加量为丁二醇量的150×10^-6，草酸亚锡的添加量为丁二醇量的300×10^-6，聚酯的合成主要有酯化和缩聚两步完成，连续聚合工艺中酯化反应通过常压和减压两个酯化釜完成，缩聚反应通过预缩聚和终缩聚两釜完成，聚丁二酸丁二醇酯的合成工艺：

  条件  酯化I  酯化II  预缩聚  终缩聚  反应温度/℃  140～150  150～160  230～240  230～240  反应压力/Pa  (1.3～1.5)×10⁵  60000～70000  2500～3000  50～100  停留时间/min  60～90  60～90  50～70  120～150