專利名稱：一種生物基聚酰胺纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚酰胺纖維的制備領(lǐng)域，具體涉及一種生物基聚酰胺纖維的熔融紡絲方法。
背景技術(shù)：
盡管煤炭、石油和天然氣至今一直是人類使用的主要能源，但是隨著化石能源的日益消耗，不可再生的化石能源終將枯竭(石油可以使用40年、煤炭可以使用200年、天然氣可以使用60年)。所以，許多國(guó)家把發(fā)展可再生能源作為緩解能源供需矛盾、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施。生物質(zhì)作為目前世界上應(yīng)用最廣泛的可再生能源，消費(fèi)總量?jī)H次于煤炭、石油、天然氣，位居第四位，也是唯一可循環(huán)、可再生的炭源，其高效轉(zhuǎn)化和潔凈利用越來(lái)越受到重視。以生物質(zhì)工程技術(shù)為核心的綠色生物質(zhì)纖維及材料的開發(fā)，成為引領(lǐng)化纖工業(yè)發(fā)展的新潮流。其實(shí)，從上世紀(jì)60年代開始，歐美發(fā)達(dá)圍家已經(jīng)開始重新開始重視對(duì)生物質(zhì)化學(xué)纖維的研究。1962年,美國(guó)Cyanamid公司用聚乳酸制成了性能優(yōu)異的可吸收縫合線。1969年，美國(guó)EastmannKodak取得了纖維素新溶劑甲基嗎啉氧化物(NMIVIO)的專利。20世紀(jì)90年代以來(lái)，已經(jīng)有一批新型生物質(zhì)化學(xué)纖維實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。其中最有代表性的是萊賽爾(Lyocell)纖維和聚乳酸纖維。此外甲殼素和殼聚糖纖維、膠原纖維、海藻酸纖維等雖然在服裝領(lǐng)域的用量不大，但在醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)取得重要地位。而曾經(jīng)在30、40年代曇花一現(xiàn)的大豆蛋白質(zhì)纖維等再生蛋白質(zhì)纖維，也因?yàn)榫哂猩鷳B(tài)纖維的特征而重新受到重視。在合成纖維中，聚酰胺纖維是世界上最早發(fā)展和實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的，迄今已有80多年的發(fā)展歷史，并且，聚酰胺纖維具有優(yōu)異的耐磨性、優(yōu)良的吸濕性、良好的彈性回復(fù)率及高強(qiáng)等性能，在產(chǎn)業(yè)用紡織品的應(yīng)用日趨擴(kuò)大，如汽車用紡織品、BCF地毯膨體紗、輪胎簾子線、軍用紡織品等方面，在全世界合成纖維總產(chǎn)量上僅次于聚酯纖維，排名第二。在生物基聚酰胺的研發(fā)方面，我國(guó)自行研發(fā)了 100%生物基PA1010，目前該材料已成為我國(guó)重要的工程塑料品種之一；德國(guó)Evonik公司近年也成功開發(fā)了 100%生物基PA1010、45%生物基PA1012、62%生物基PA610等聚酰胺品種；法國(guó)Arkema公司推出了 100%的生物基PAll工程塑料；2009年，荷蘭DSM公司推出了 70%生物基的PA410工程塑料；2010年，德國(guó)Basf公司和法國(guó)Rhodia公司均推出了部分生物基的PA610聚酰胺制品?，F(xiàn)有的生物基聚酰胺中，除PA1010和PAll外，其他都是部分生物基的聚合物，而且目前這些生物基聚酰胺通常被用作工程塑料材料，鮮有關(guān)于100%生物基聚酰胺高性能纖維的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。因此，開展生物基聚酰胺纖維的研究具有重大的應(yīng)用前景，同時(shí)也對(duì)促進(jìn)紡織化工行業(yè)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生物基聚酰胺纖維及其制備方法。采用由生物基單質(zhì)衣康酸、癸二酸、丁二酸和癸二胺縮聚所得的生物基聚酰胺，對(duì)其進(jìn)行熔融紡絲制取生物基聚酰胺纖維。
本發(fā)明所提供的一種生物基聚酰胺纖維的制備方法，包括以下步驟1、生物基聚酰胺的制備采用來(lái)源于可再生的生物資源衣康酸、癸二酸、癸二胺和丁二胺進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制取生物基聚酰胺。合成的反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種生物基聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于步驟如下 1)制備癸二酸衣康酸癸二胺丁二胺單體摩爾比為6:4:6:4、6:4:5:5、5:5:5:5或5:5:6:4的生物基聚酰胺；將制得的生物基聚酰胺在100-120°C真空條件下干燥24-48h ； 2)熔融擠出成型將充分干燥的生物基聚酰胺放入螺桿擠出機(jī)熔融紡絲，經(jīng)卷繞得到初生纖維；所采用的紡絲溫度為18(T220°C，噴絲孔的直徑為O. 3-0. 8mm，長(zhǎng)徑比為1_10 ;擠出速率為2(T40r/min，卷繞速率為l(T20r/min ； 3)拉伸將生物基聚酰胺初生纖維在室溫下拉伸3-5倍后，繼續(xù)在13(Tl50°C下拉伸1. 3-2 倍； 4)熱定型將拉伸后的絲條在12(T150°C下熱定型f3min，得到生物基聚酰胺纖維。
全文摘要
一種生物基聚酰胺纖維的制備方法屬于聚酰胺纖維制備領(lǐng)域。步驟如下1)制備癸二酸衣康酸癸二胺丁二胺生物基聚酰胺；將制得的生物基聚酰胺在100-120℃真空條件下干燥24-48h；2)熔融擠出成型將充分干燥的生物基聚酰胺放入螺桿擠出機(jī)熔融紡絲，經(jīng)卷繞得到初生纖維；所采用的紡絲溫度為180~220℃，噴絲孔的直徑為0.3-0.8mm，長(zhǎng)徑比為1-10；擠出速率為20~40r/min，卷繞速率為10~20r/min；3)拉伸將生物基聚酰胺初生纖維在室溫下拉伸3-5倍后，繼續(xù)在130~150℃下拉伸1.3-2倍；4)熱定型將拉伸后的絲條在120~150℃下熱定型1~3min，得到生物基聚酰胺纖維。采用本發(fā)明聚酰胺6纖維可得到10倍的拉伸，纖維的斷裂強(qiáng)度可達(dá)到0.56GPa，彈性模量可達(dá)到1.69GPa。
文檔編號(hào)D01D10/02GK103014903SQ20121057535
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者賈清秀, 薛曉, 汪賓, 張慧敏 申請(qǐng)人:北京服裝學(xué)院