1.本发明属于可降解涤纶领域，具体涉及到一种可降解涤纶纤维及其制备方法。
技术背景
2.合成纤维是人类使用量最多的材料之一，它广泛地应用于各行各业，包括pp、pbt、pet等，这些材料性能优良，价格便宜，但其废弃物在自然界中很难降解，容易造成严重的环境污染问题。
3.尽管目前已经有技术对pet聚酯材料进行回收再造，但回收量有限，且回收再造后的材料最终还是会流向大自然中，对环境的影响还是无法避免。开发可降解的pet聚酯纤维材料是目前解决pet环境污染问题最有效的方式之一。


技术实现要素：

4.本发明目的在于提供一种可降解涤纶纤维。
5.本发明的再一目的在于：提供一种上述可降解涤纶纤维产品的制备方法。
6.本发明目的通过下述方案实现：一种可降解涤纶纤维，它包括以下重量份数的成分：50～75份的聚对苯二甲酸乙二醇酯、15～30份的可降解母粒、1-5份的抗菌添加剂、5份～12份电气石；其中，所述的可降解母粒由25wt%～40%wt%的可塑性淀粉、10 wt%～15 wt%的木质素纤维、10 wt%～25 wt%的聚乙烯醇、10 wt%～20 wt%的聚己内酯和5 wt%～10 wt%的相容剂通过螺杆挤出机制备得到，各原料共计100 wt%。
7.所述的可降解涤纶纤维，所述的抗菌添加剂为纳米氧化锌粉末。
8.所述的可降解涤纶纤维，所述的相容剂为马来酸酐及其聚合物。
9.本发明提供一种可降解涤纶纤维的制备方法，它包括以下步骤：步骤一 将少量水、可塑性淀粉、木质素纤维、聚乙烯醇、聚己内酯和相容剂加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌分散均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出得到可降解母粒；步骤二 将聚对苯二甲酸乙二醇酯和步骤一制备的可降解母粒放置于真空烘箱中在120℃-135℃下干燥10-12小时；步骤三 将步骤二干燥好的聚对苯二甲酸乙二醇酯和可降解母粒分别切片混合，在与抗菌添加剂和电气石物理混合加入纺丝机中熔融纺丝，得到可降解涤纶纤维。
10.本发明首先制备了可降解母粒，将可塑性淀粉、木质纤维素、聚乙烯醇和聚己内酯等自然环境下容易被微生物分解的材料制备成母粒，可塑性淀粉具有良好的塑性，木质纤维素可增强母粒的强度和力学性能，聚乙烯醇能粘合各组分，通过将可降解母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片后，和纳米氧化锌和电气石混合熔融纺丝得到可降解涤纶纤维。一般的可降解涤纶制备，可降解成分一般不高于10wt%，含量越高对涤纶的性能影响越大，本发明专利可降解母粒添加了木质纤维素，可增强可降解母粒的力学性能和加工性，使得可降解母粒用量可提高到30wt%且对涤纶的性能影响较小。本发明的可降解涤纶纤维原材料价
格便宜，制备的可降解涤纶性能优良，可用于纺织、空气过滤棉等领域，绿色环保。
具体实施方式
11.以下实施例是对本发明专利的进一步说明，但不对本发明专利造成任何限制。
12.实施例1一种可降解涤纶纤维，按以下步骤制备：步骤一，将35份的可塑性淀粉、12份的木质素纤维、20份的聚乙烯醇、20份的聚己内酯和8份相容剂马来酸酐，5份水加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌分散均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出得到可降解母粒；步骤二 将65份聚对苯二甲酸乙二醇酯和步骤一制备的25份可降解母粒放置于真空烘箱中在120℃-135℃下干燥10-12小时；步骤三 将步骤二干燥好的聚对苯二甲酸乙二醇酯和可降解母粒分别切片混合，再与3份抗菌添加剂纳米氧化锌粉末和7份电气石物理混合加入纺丝机中熔融纺丝，得到可降解涤纶纤维1。
13.30天生物降解性1.76%，90天生物降解性6.54%。见表1所示。
14.实施例2一种可降解涤纶纤维，与实施例1步骤近似，按以下步骤制备：步骤一，将7份水、38份可塑性淀粉、12份木质纤维素、20份聚乙烯醇、15份聚己内酰胺和8份马来酸酐加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌分散均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出得到可降解母粒；步骤二，将60份聚对苯二甲酸乙二醇酯和30份可降解母粒放入放置于真空烘箱中在120℃-135℃下干燥10-12小时；然后，步骤三，步骤二干燥的聚对苯二甲酸乙二醇酯和可降解母粒分别切片混合，再与2份纳米氧化锌粉末和8份电气石物理混合加入纺丝机中熔融纺丝，得到可降解涤纶纤维2。
15.30天生物降解性1.85%，90天生物降解性7.79%。见表1所示。
16.以上制得的可降解涤纶纤维和普通涤纶纤维进行生物可降解性对比，测试结果如下表1所示：从生物降解性看，制备的可降解涤纶纤维比普通涤纶纤维具有更好的生物降解性，上述实施例只是对本发明的进一步说明，基于上述技术领域内的专业人员对其做的适当变化和修饰皆视为不脱离本发明的专利范畴。


技术特征：
1.一种可降解涤纶纤维，其特征在于，按重量份数计，包括以下的成分：50～75份的聚对苯二甲酸乙二醇酯、15～30份的可降解母粒、1-5份的抗菌添加剂、5份～12份电气石；其中，所述的可降解母粒由25wt%～40%wt%的可塑性淀粉、10 wt%～15 wt%的木质素纤维、10 wt%～25 wt%的聚乙烯醇、10wt%～20 wt%的聚己内酯和5 wt%～10 wt%的相容剂通过螺杆挤出机制备得到。2.根据权利要求1所述的可降解涤纶纤维，其特征在于所述的抗菌添加剂为纳米氧化锌粉末。3.根据权利要求1所述的可降解涤纶纤维，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐及其聚合物。4.一种根据权利要求1至3任一项所述的可降解涤纶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一 将25wt%～40%wt%的可塑性淀粉、10 wt%～15 wt%的木质素纤维、10 wt%～25 wt%的聚乙烯醇、10wt%～20 wt%的聚己内酯和5 wt%～10 wt%相容剂，余量为少量水加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌分散均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出得到可降解母粒；步骤二 将聚对苯二甲酸乙二醇酯和步骤一制备的可降解母粒放置于真空烘箱中在120℃-135℃下干燥10-12小时；步骤三 将步骤二干燥好的聚对苯二甲酸乙二醇酯和可降解母粒分别切片混合，再与抗菌添加剂和电气石物理混合加入纺丝机中熔融纺丝，得到可降解涤纶纤维。5.根据权利要求4所述的可降解涤纶纤维的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：步骤一，将35份的可塑性淀粉、12份的木质素纤维、20份的聚乙烯醇、20份的聚己内酯和8份相容剂马来酸酐，5份水加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌分散均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出得到可降解母粒；步骤二 将65份聚对苯二甲酸乙二醇酯和步骤一制备的25份可降解母粒放置于真空烘箱中在120℃-135℃下干燥10-12小时；步骤三 将步骤二干燥好的聚对苯二甲酸乙二醇酯和可降解母粒分别切片混合，再与3份抗菌添加剂纳米氧化锌粉末和7份电气石物理混合加入纺丝机中熔融纺丝，得到可降解涤纶纤维1。6.根据权利要求4所述的可降解涤纶纤维的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：步骤一，将7份水、38份可塑性淀粉、12份木质纤维素、20份聚乙烯醇、15份聚己内酰胺和8份马来酸酐加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌分散均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出得到可降解母粒；步骤二，将60份聚对苯二甲酸乙二醇酯和30份可降解母粒放入放置于真空烘箱中在120℃-135℃下干燥10-12小时；然后，步骤三，步骤二干燥的聚对苯二甲酸乙二醇酯和可降解母粒分别切片混合，再与2份纳米氧化锌粉末和8份电气石物理混合加入纺丝机中熔融纺丝，得到可降解涤纶纤维2。

技术总结
本发明公开了一种可降解涤纶纤维及其制备方法，它包括以下重量份数的成分：50～75份的聚对苯二甲酸乙二醇酯、15～30份的可降解母粒、1-5份的抗菌添加剂、5份～12份电气石。本发明的可降解涤纶纤维熔融共混了可降解母粒，可在特定条件下生物降解，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。


技术研发人员：崔大祥 王绍华 林琳
受保护的技术使用者：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/1/11