[发明专利]一种可降解聚酯纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解聚酯纤维，由聚酯切片、可降解添加剂组成，所述可降解添加剂的添加量为所述聚酯切片添加量的0.5%~2%，所述可降解添加剂由40%~70%的聚乳酸、5%~20%的单糖、5%~25%的改性大豆蛋白、5%~15%的多孔纳米碳颗粒组成；本发明还公开了该可降解聚酯纤维的制备方法，通过聚酯切片干燥处理、加入可降解添加剂、喂入螺杆挤压机、加热熔融、计量泵、纺丝箱、喷丝板、冷却固化等制成。本发明能够提高聚酯纤维在微生物环境中的降解速度，生产工艺简单，安全环保，成本低，应用于可降解的纺织品中具有很好的商业、社会价值。

技术领域

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种可降解聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

纺织合成纤维中的聚酯纤维具有强度高、弹性好、耐磨、实用性和耐用性好等优点，已是目前用量最大、使用领域最广的合成纤维，随着聚酯纤维织物等消费量的日益增加和服装穿着周期的不断缩短，聚酯纤维大多数使用后被丢弃造成了大量的废弃物，且很难降解。

通常关于纺织品废料处理基本上采用堆积、焚毁、填埋降解等方法，这些方法存在如下缺点：直接堆积处理纺织废料会占用大量土地，堆积的废料暴露在空气中会聚积大量的灰尘和杂质，严重影响环境卫生；焚烧会产生大量的温室气体CO₂ 与灰尘，影响环境卫生，污染大气质量，且焚烧后的化纤残留物更不易处理；填埋生物降解法相对成本较低，填埋是主要处理服装废弃物的方式，但传统化学纤维由于是人造的分子结构，微生物无法降解，聚酯纤维在土壤中几百年都不会降解。

发明内容

有鉴于此，本发明期望提供一种可降解聚酯纤维及其制备方法，能够提高聚酯纤维在微生物环境中的降解速度，生产工艺简单，安全环保，成本低，应用于可降解的纺织品中具有很好的商业、社会价值。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种可降解聚酯纤维，由聚酯切片、可降解添加剂组成，所述可降解添加剂的添加量为所述聚酯切片添加量的0.5%~2%，所述可降解添加剂由40%~70%的聚乳酸、5%~20%的单糖、5%~25%的改性大豆蛋白、5%~15%的多孔纳米碳颗粒组成。

优选地，所述单糖为丙糖或己糖。

优选地，所述改性大豆蛋白为酸性改性大豆蛋白或超声改性大豆蛋白或碱性改性大豆蛋白。

本发明还提供了一种可降解聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：

a）将聚酯切片在鼓风干燥箱中120℃下烘干2h，然后加入由40%~70%的聚乳酸、5%~20%的单糖、5%~25%的改性大豆蛋白、5%~15%的多孔纳米碳颗粒组成的可降解添加剂，均匀混合喂入到螺杆挤出机中，由旋转的螺杆送到加热区，螺杆温度控制在280℃~290℃，经过挤压、熔融后将混合聚合物熔体送至计量泵，其中所述可降解添加剂的添加量为所述聚酯切片添加量的0.5%~2%；

b）所述计量泵控制并确保所述混合聚合物熔体稳定流入纺丝箱，在所述纺丝箱中所述混合聚合物熔体被过滤并被压入多孔喷丝板中喷出熔体细流，再经调温风箱吹出的冷风快速冷凝而成固化丝束纤维，得可降解聚酯纤维。

优选地，所述步骤a）中加入由60%的聚乳酸、15%的单糖、20%的改性大豆蛋白、5%的多孔纳米碳颗粒组成的可降解添加剂。

优选地，所述步骤a）中加入由65%的聚乳酸、10%的单糖、15%的改性大豆蛋白、10%的多孔纳米碳颗粒组成的可降解添加剂。

优选地，所述步骤a）中单糖为丙糖或己糖。

优选地，所述步骤a）中改性大豆蛋白为酸性改性大豆蛋白或超声改性大豆蛋白或碱性改性大豆蛋白。

优选地，所述步骤a）中螺杆温度控制在286℃。