一种生物基聚酰胺纤维的制备方法技术

技术编号:8527737 阅读:235 留言:0更新日期:2013-04-04 08:59
一种生物基聚酰胺纤维的制备方法属于聚酰胺纤维制备领域。步骤如下:1)制备癸二酸:衣康酸:癸二胺:丁二胺生物基聚酰胺;将制得的生物基聚酰胺在100-120℃真空条件下干燥24-48h;2)熔融挤出成型:将充分干燥的生物基聚酰胺放入螺杆挤出机熔融纺丝,经卷绕得到初生纤维;所采用的纺丝温度为180~220℃,喷丝孔的直径为0.3-0.8mm,长径比为1-10;挤出速率为20~40r/min,卷绕速率为10~20r/min;3)拉伸:将生物基聚酰胺初生纤维在室温下拉伸3-5倍后,继续在130~150℃下拉伸1.3-2倍;4)热定型:将拉伸后的丝条在120~150℃下热定型1~3min,得到生物基聚酰胺纤维。采用本发明专利技术聚酰胺6纤维可得到10倍的拉伸,纤维的断裂强度可达到0.56GPa,弹性模量可达到1.69GPa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚酰胺纤维的制备领域,具体涉及一种生物基聚酰胺纤维的熔融纺丝方法。
技术介绍
尽管煤炭、石油和天然气至今一直是人类使用的主要能源,但是随着化石能源的日益消耗,不可再生的化石能源终将枯竭(石油可以使用40年、煤炭可以使用200年、天然气可以使用60年)。所以,许多国家把发展可再生能源作为缓解能源供需矛盾、应对气候变化的重要措施。生物质作为目前世界上应用最广泛的可再生能源,消费总量仅次于煤炭、石油、天然气,位居第四位,也是唯一可循环、可再生的炭源,其高效转化和洁净利用越来越受到重视。以生物质工程技术为核心的绿色生物质纤维及材料的开发,成为引领化纤工业发展的新潮流。其实,从上世纪60年代开始,欧美发达围家已经开始重新开始重视对生物质化学纤维的研究。1962年,美国Cyanamid公司用聚乳酸制成了性能优异的可吸收缝合线。1969年,美国EastmannKodak取得了纤维素新溶剂甲基吗啉氧化物(NMIVIO)的专利。20世纪90年代以来,已经有一批新型生物质化学纤维实现了工业化。其中最有代表性的是莱赛尔(Lyocell)纤维和聚乳酸纤维。此外甲壳素和壳聚糖纤维、胶原纤维、海藻酸纤维等虽然在服装领域的用量不大,但在医疗领域已经取得重要地位。而曾经在30、40年代昙花一现的大豆蛋白质纤维等再生蛋白质纤维,也因为具有生态纤维的特征而重新受到重视。在合成纤维中,聚酰胺纤维是世界上最早发展和实现工业化的,迄今已有80多年的发展历史,并且,聚酰胺纤维具有优异的耐磨性、优良的吸湿性、良好的弹性回复率及高强等性能,在产业用纺织品的应用日趋扩大,如汽车用纺织品、BCF地毯膨体纱、轮胎帘子线、军用纺织品等方面,在全世界合成纤维总产量上仅次于聚酯纤维,排名第二。在生物基聚酰胺的研发方面,我国自行研发了 100%生物基PA1010,目前该材料已成为我国重要的工程塑料品种之一;德国Evonik公司近年也成功开发了 100%生物基PA1010、45%生物基PA1012、62%生物基PA610等聚酰胺品种;法国Arkema公司推出了 100%的生物基PAll工程塑料;2009年,荷兰DSM公司推出了 70%生物基的PA410工程塑料;2010年,德国Basf公司和法国Rhodia公司均推出了部分生物基的PA610聚酰胺制品。现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,而且目前这些生物基聚酰胺通常被用作工程塑料材料,鲜有关于100%生物基聚酰胺高性能纤维的文献报导。因此,开展生物基聚酰胺纤维的研究具有重大的应用前景,同时也对促进纺织化工行业具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生物基聚酰胺纤维及其制备方法。采用由生物基单质衣康酸、癸二酸、丁二酸和癸二胺缩聚所得的生物基聚酰胺,对其进行熔融纺丝制取生物基聚酰胺纤维。本专利技术所提供的,包括以下步骤1、生物基聚酰胺的制备采用来源于可再生的生物资源衣康酸、癸二酸、癸二胺和丁二胺进行缩聚反应,制取生物基聚酰胺。合成的反应式如下本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种生物基聚酰胺纤维的制备方法,其特征在于步骤如下:1)制备癸二酸:衣康酸:癸二胺:丁二胺单体摩尔比为6:4:6:4、6:4:5:5、5:5:5:5或5:5:6:4的生物基聚酰胺;将制得的生物基聚酰胺在100?120℃真空条件下干燥24?48h;2)熔融挤出成型:将充分干燥的生物基聚酰胺放入螺杆挤出机熔融纺丝,经卷绕得到初生纤维;所采用的纺丝温度为180~220℃,喷丝孔的直径为0.3?0.8mm,长径比为1?10;挤出速率为20~40r/min,卷绕速率为10~20r/min;3)拉伸:将生物基聚酰胺初生纤维在室温下拉伸3?5倍后,继续在130~150℃下拉伸1.3?2倍;4)热定型:将拉伸后的丝条在120~150℃下热定型1~3min,得到生物基聚酰胺纤维。

【技术特征摘要】
1.一种生物基聚酰胺纤维的制备方法,其特征在于步骤如下 1)制备癸二酸衣康酸癸二胺丁二胺单体摩尔比为6:4:6:4、6:4:5:5、5:5:5:5或5:5:6:4的生物基聚酰胺;将制得的生物基聚酰胺在100-120°C真空条件下干燥24-48h ; 2)熔融挤出成型将充分干燥的生物基聚酰胺放入螺杆挤出机熔融纺丝,经卷绕得到初生纤维;所采用的纺...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾清秀薛晓汪宾张慧敏
申请(专利权)人:北京服装学院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1