本发明涉及一种弹性纤维,尤其涉及一种全生物降解弹性纤维的制备方法。
背景技术:
1、弹性纤维由于具有非凡的伸展与回复能力,且具有高弹性、低模量等特点,广泛应用于服装纺织行业。目前市面上的弹性纤维主要为聚氨酯弹性纤维。尽管目前对于聚氨酯弹性纤维的性能提升有较多的研究,但是对采用绿色环保可降解的服装来说,可降解弹性纤维的报道却较少。具有环境友好特性的生物可降解材料在服装领域受到了极大的关注,但却几乎没有可降解材料在弹性纤维领域的应用,究其原因是因为现有的生物降解材料由于其分子结构的原因,不具备弹性,因此很难利用在弹性纤维的制造上。
技术实现思路
1、本发明旨在解决上述缺陷,提供一种全生物降解弹性纤维的制备方法。
2、为了克服背景技术中存在的缺陷,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种全生物降解弹性纤维的制备方法的制备方法包括:
3、第一步、制备弹性纤维的原料,将多羟基引发剂、金属有机催化剂混合醇化,再加入到内酯、l-交酯、含氯有机溶中混合进行开环聚合反应,得到内酯和交酯的嵌段共聚物;
4、第二步、将内酯和交酯的嵌段共聚物进行纺丝,纺丝流程依次为熔融纺丝、侧吹风冷却、上油、卷绕、拉伸,最后热定型完成纺丝。
5、根据本发明的另一个实施例,进一步包括所述内酯包括己内酯、戊内酯、甲基戊内酯及其接枝衍生物。
6、根据本发明的另一个实施例,进一步包括所述l-交酯包括乙交酯,丙交酯及其接枝衍生物。
7、根据本发明的另一个实施例,进一步包括所述多羟基引发剂为配乙二醇、聚乙二醇、季戊四醇、双甘油或双季戊四醇的一种或几种组成,加量为ε-己内酯摩尔量的0.1%-1.0%。
8、根据本发明的另一个实施例,进一步包括所述金属有机催化剂包括有机配体和金属离子,所述有机配体为二苯甲酰甲烷,所述金属离子为fe、co、zn、sn的一种或几种,根据离子价态不同,以金属离子为中心形成如下结构:
9、
10、m:金属离子。
11、根据本发明的另一个实施例,进一步包括所述开环聚合反应的反应式如下:
12、
13、反应温度在110-130℃之间,m和n的值可以通过金属离子催化开环的速率进行调节,形成软硬段。
14、根据本发明的另一个实施例,进一步包括所述熔融纺丝的速度为400-1000m/min,侧吹风温度为10-50℃,冷却风相对湿度为45-75%,侧吹风速度为0.3-1.0m/min,拉伸的倍数为1-5倍,热定型的温度为30-60℃,熔融纺丝采用的喷丝板上的喷丝孔数量为100-1000。
15、本发明的有益效果是:这种全生物降解弹性纤维的制备方法制备的纤维具有弹性,从分子结构看,是一种嵌段聚合物,由内酯均聚物长链构成软段,以交酯均聚物构成硬段,硬段和软段交替排列,形成重复结构单元,且分子内及分子间可形成氢键,软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离,这些结构特点使得可生物降解共聚物具有不错的弹性。可以用于袖子、裤腰等部分,具有弹性,穿着更舒适。
1.一种全生物降解弹性纤维的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
2.如权利要求1所述的全生物降解弹性纤维的制备方法,其特征在于:所述内酯包括己内酯、戊内酯、甲基戊内酯及其接枝衍生物。
3.如权利要求1所述的全生物降解弹性纤维的制备方法,其特征在于:所述l-交酯包括乙交酯,丙交酯及其接枝衍生物。
4.如权利要求1所述的全生物降解弹性纤维的制备方法,其特征在于:所述多羟基引发剂为配乙二醇、聚乙二醇、季戊四醇、双甘油或双季戊四醇的一种或几种组成,加量为ε-己内酯摩尔量的0.1%-1.0%。
5.如权利要求1所述的全生物降解弹性纤维的制备方法,其特征在于:所述金属有机催化剂包括有机配体和金属离子,所述有机配体为二苯甲酰甲烷,所述金属离子为fe、co、zn、sn的一种或几种,根据离子价态不同,以金属离子为中心形成如下结构:
6.如权利要求1所述的全生物降解弹性纤维的制备方法,其特征在于:所述开环聚合反应的反应式如下:
7.如权利要求1所述的全生物降解弹性纤维的制备方法,其特征在于:所述熔融纺丝的速度为400-1000m/min,侧吹风温度为10-50℃,冷却风相对湿度为45-75%,侧吹风速度为0.3-1.0m/min,拉伸的倍数为1-5倍,热定型的温度为30-60℃,熔融纺丝采用的喷丝板上的喷丝孔数量为100-1000。