[发明专利]一种渔用聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯单丝制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可降解渔用聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯单丝及其制造方法。

背景技术

目前，在我国使用的渔用纤维材料为聚乙烯、聚酰胺等不可降解的合成纤维。在自然环境中，这些不可降解的合成纤维所制成的渔网很难降解，被弃之不用的渔网、网片在海洋中如同一张张“幽灵之网”，海洋中大量的鱼类和哺乳动物被这种“幽灵之网”缠住后很难逃脱；此外，由这类不可降解的合成纤维制成的大型流刺网碎片很容易缠住船舶螺旋桨，危机船舶航行安全。这些危害现象随着全球性渔业发展和由持久性材料制成的捕捞装置的广泛使用而变得日趋严重。为解决这一难题，海水中可降解渔用纤维材料的研发已成为国内外在渔用材料领域的研究热点——利用可降解材料制成的渔网具，伴随着在海水中作业过程中的降解，使遗弃在海洋中渔网具的再捕获能力降低，从而减少“幽灵捕捞”现象。

聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯(简称PHBV)，英文名poly(β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate)，是一种新型的绿色高分子材料。它是由淀粉为原料，运用发酵工程技术生产出的生物材料，是一种生物聚酯，它由细菌生产，能被细菌消化，在自然环境下可完全分解为二氧化碳、水和生物质。由于PHBV纤维由于具有生物可降解性，并且完全与人体无排异反应，可广泛用于生物医药领域，并且可以作为可降解纤维制成各种环保织物，因此受到国内外研究人员的广泛关注。国内东华大学陈彦模教授课题组对熔融纺丝制备PHBV复丝进行了长期而系统的研究，发现PHBV原料在熔融纺丝过程中的热降解对PHBV纤维的纺丝成形及力学性能有很大影响，热降解除了会导致PHBV的可纺性下降，还会使所制得纤维的力学下降。目前用常规熔融纺丝技术制备的PHBV渔用单丝的打结强度较差。通过优化熔融纺丝、后牵伸工艺制备出优异综合性能的渔用可降解PHBV单丝。

发明内容

本发明的目的是提供一种渔用可降解聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯单丝制造方法。

本发明的技术方案采用以下步骤：聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯切片干燥、加热熔融、熔体过滤器、计量泵、纺丝组件、喷丝板、成型、拉伸。其中加热熔融分多区进行，温度为150～185℃；拉伸采用二级拉伸，拉伸温度为60～100℃。其特征是所述的聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯的数均分子量为180000～200000；所述的聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯切片干燥温度为70～120℃，时间为24～48小时，真空度为-0.05～-0.1MPa；所述的熔融纺丝和高倍拉伸工艺为：纺丝温度为175～185℃，纺丝速度为5～50m/min，拉伸倍数为3～5倍，拉伸介质是热水浴，拉伸温度为60～100℃。

本发明提供了一种渔用可降解聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯单丝制造方法，所述的制造方法包括以下步骤：

A、聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯切片干燥：选用数均分子量为180000～200000的聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯切片，在温度70～120℃、真空度为-0.05～-0.1MPa的条件下干燥24～48小时；

B、加热熔融：步骤A获得的聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯切片，经螺杆挤出机加热熔融，经计量泵计量后由喷丝板熔融挤出，加热熔融温度为150～185℃；

C、纺丝：纺丝箱体温度为175～185℃；纺丝速度为5～50m/min；

D、拉伸：步骤C得到的纺丝经冷水冷却后进行热拉伸，拉伸倍数为3～5倍，拉伸介质为热水浴，拉伸温度为60～100℃。

步骤B中，聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯切片经螺杆挤出机加热熔融，经计量泵计量后由喷丝板熔融挤出，加热熔融分区进行，分为进料区、熔融区、压缩区、计量区；并且进料区温度低于熔融区、压缩区、计量区的温度；计量区温度不低于熔融区、压缩区的温度。

较优的，进料区150℃，熔融区170℃～185℃，压缩区170℃～185℃，计量区170℃～185℃。

有益效果

本发明采用熔融纺丝-拉伸工艺制得的聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯单丝，性能稳定，具有可降解的特性，可用于制造流刺网、钓鱼丝、网袋、缆绳等。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案及效果作进一步的描述。

实施例1