一种生物基抗静电色母粒及其制备方法和抗静电纺丝纤维的制备方法与流程

本发明属于纤维材料，具体涉及一种生物基抗静电色母粒及其制备方法和抗静电纺丝纤维的制备方法。

背景技术：

1、现有的纺丝纤维一般用于汽车座椅面料的加工中，该纺丝纤维需要满足耐火、防磨损、防油污等要求，并且需要有一定的颜色用于美化，所以在纺丝纤维中需要加入色母粒用于调色。目前现有的色母粒多选用不可降解的聚酯和填料，这种原料易给环境带来危害，而且现有的色母粒功能比较单一。即使现有的可降解色母粒也是多以玉米淀粉、小麦粉、甜菜粉、竹纤维等生物填料为主要成分，品种单一。

2、因此，有必要研发一种生物基抗静电色母粒及其制备方法和抗静电纺丝纤维的制备方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明目的是：提供一种生物基抗静电色母粒及其制备方法和抗静电纺丝纤维的制备方法，以解决色功能单一、原料单一的问题。

2、本发明的一种技术方案是：

3、一种生物基抗静电色母粒，按重量份数计算，包括：生物降解聚酯50～90份、生物填料20～50份、阴离子表面活性剂5～20份、相容剂0.1～3份、抗氧剂0.1～3份和分散剂0.1～3份。

4、进一步的，所述生物降解聚酯为pla、pbat、pha、pbs中的任意一种或多种；所述生物填料为小麦粉、甜菜粉、竹纤维中的任意一种或多种；所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基磷酸酯或烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠中的任意一种或者多种；所述相容剂为马来酸酐、环氧树脂、双叔丁基过氧化二异丙基苯中的任意一种或多种；所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述分散剂为乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的任意一种或多种。

5、本发明的另一种技术方案是：

6、一种生物基抗静电色母粒的制备方法，该方法包括如下步骤：

7、(1)将20～50份生物填料、0.1～3份相容剂和0.1～3份抗氧剂混合均匀，然后加入0.1～3份分散剂，继续混合均匀，再加入5～20份阴离子表面活性剂和50～90份生物降解聚酯，混合均匀，获得纺丝物料；

8、(2)将所述纺丝物料装入双螺杆挤出机中，进行挤出拉条、冷却切粒，制得粒径为1.6～2.7mm的生物基抗静电色母粒。

9、进一步的，在步骤(2)中，所述挤出的温度分别为：挤出一区温度、二区温度、三区温度为210±5℃；挤出四区温度、五区温度、六区温度为235±5℃；挤出七区温度、八区温度、九区温度、十区温度为250±5℃。

10、本发明的第三种技术方案是：

11、一种抗静电纺丝纤维的制备方法，该方法包括如下步骤：

12、(1)将生物基抗静电色母粒烘干备用，将聚乳酸切片烘干备用；

13、(2)将所述抗静电母粒与所述聚乳酸切片投入高速混合机中混合均匀，然后加入至螺杆挤压机中，采用熔融纺丝法进行纺丝，熔融液料从喷丝板中喷出，冷却，得到100～150d的抗静电预取向丝；

14、(3)将所述抗静电预取向丝挂丝，分别经过热辊，牵伸，在空气变型箱内通过喷嘴加湿，在空气变形喷嘴内完成空变变形，在热箱中进行定型，然后通过油轮对空变纱进行滚动上油，再进行卷绕成型，制得抗静电纺丝纤维。

15、进一步的，在步骤(1)中，所述生物基抗静电色母粒的烘干温度为130℃，时间为4h；所述聚乳酸切片的烘干温度为135℃，时间为4h。

16、进一步的，在步骤(2)中，所述抗静电母粒与所述聚乳酸切片的重量份之比为1～7：100。

17、进一步的，在步骤(2)中，所述高速混合机的温度为135℃，混合时间为30min。

18、进一步的，在步骤(2)中，所述熔融纺丝法的工艺参数为：熔融纺丝温度为285～288℃，侧吹风冷却风温度为25℃，侧吹风风速为0.65m/s，卷绕纺丝速度为3200m/min。

19、进一步的，在步骤(3)中，所述牵伸的温度为90℃和130℃，所述热箱温度为230℃。

20、本发明的优点是：

21、1、本产品为生物基聚酯和生物基填料母粒，减少了环境污染，原料可再生、减少碳排放、节约能源，减少了石油基资源的使用，保护环境；

22、2、本产品增加了抗静电的性能，解决了生物基母粒性能比较单一的问题；

23、3、本产品解决了目前市面上多以生物填料为原料的单一的生物基母粒，生物填料来源广泛，不是单一的使用生物填料，取于自然、回归自然。

技术特征：

1.一种生物基抗静电色母粒，其特征在于，按重量份数计算，包括：生物降解聚酯50～90份、生物填料20～50份、阴离子表面活性剂5～20份、相容剂0.1～3份、抗氧剂0.1～3份和分散剂0.1～3份。

2.如权利要求1所述的一种生物基抗静电色母粒，其特征在于：所述生物降解聚酯为pla、pbat、pha、pbs中的任意一种或多种；所述生物填料为小麦粉、甜菜粉、竹纤维中的任意一种或多种；所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基磷酸酯或烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠中的任意一种或者多种；所述相容剂为马来酸酐、环氧树脂、双叔丁基过氧化二异丙基苯中的任意一种或多种；所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述分散剂为乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的任意一种或多种。

3.一种如权利要求1所述的生物基抗静电色母粒的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

4.如权利要求3所述的一种生物基抗静电色母粒的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述挤出的温度分别为：挤出一区温度、二区温度、三区温度为210±5℃；挤出四区温度、五区温度、六区温度为235±5℃；挤出七区温度、八区温度、九区温度、十区温度为250±5℃。

5.一种抗静电纺丝纤维的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的一种抗静电纺丝纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述生物基抗静电色母粒的烘干温度为130℃，时间为4h；所述聚乳酸切片的烘干温度为135℃，时间为4h。

7.如权利要求5所述的一种抗静电纺丝纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述抗静电母粒与所述聚乳酸切片的重量份之比为1～7：100。

8.如权利要求5所述的一种抗静电纺丝纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述高速混合机的温度为135℃，混合时间为30min。

9.如权利要求5所述的一种抗静电纺丝纤维的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述熔融纺丝法的工艺参数为：熔融纺丝温度为285～288℃，侧吹风冷却风温度为25℃，侧吹风风速为0.65m/s，卷绕纺丝速度为3200m/min。

10.如权利要求5所述的一种抗静电纺丝纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述牵伸的温度为90℃和130℃，所述热箱温度为230℃。

技术总结
本发明公开了一种生物基抗静电色母粒，按重量份数计算，包括：生物降解聚酯50~90份、生物填料20~50份、阴离子表面活性剂5~20份、相容剂0.1~3份、抗氧剂0.1~3份和分散剂0.1~3份。并公开了上述色母粒的的制备方法和抗静电纺丝纤维的制备方法。上述生物基抗静电色母粒为生物基聚酯和生物基填料母粒，减少了环境污染，原料可再生、减少碳排放、节约能源，减少了石油基资源的使用，保护环境；增加了抗静电的性能，解决了生物基母粒性能比较单一的问题；解决了目前市面上多以生物填料为原料的单一的生物基母粒，生物填料来源广泛，不是单一的使用生物填料，取于自然、回归自然。

技术研发人员：郭丽丽,蒋丹,马协锦,桑树洲,陈根年,吴登峰
受保护的技术使用者：旷达纤维科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4