一种可降解涤纶复合纤维的制备方法及其应用与流程

本发明涉及涤纶纤维，具体为一种可降解涤纶复合纤维及制备方法。

背景技术：

1、涤纶纤维（聚酯纤维）如聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维具有化学性质稳定、耐水洗高、热稳定强等优点，广泛应用在纤维面料、服装服饰等方面，但是涤纶纤维的亲水性较差，导致其透湿性、舒适性较差，容易起静电，因此对涤纶纤维进行亲水改性具有重要的意义，文献《聚乙二醇接枝壳聚糖对涤纶织物性能的影响》，报道了利用三聚氰氯、聚乙二醇接枝壳聚糖，得到tcso-peg2000整理剂，然后对涤纶纤维进行改性，提高了涤纶纤维的透气性、亲水性、抗静电等性能。

2、聚乳酸的生物相容性和可降解性能好，是代替石油基聚合物的理想材料，将聚酯类材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等于与聚乳酸复合，可以改善聚酯材料的生物降解性能以及力学性能，本发明将聚对苯二甲酸乙二醇酯于壳聚糖接枝交联，然后与聚乳酸混纺，得到综合性能优异的可降解涤纶复合纤维。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种亲水性好、力学性能优良的可降解涤纶复合纤维及制备方法。

3、（二）技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种可降解涤纶复合纤维的制备方法，优选的，所述制备方法如下：

5、（1）向四氯乙烷中加入100重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯和2-6重量份的交联剂和0.03-0.08重量份的二月硅酸二丁基锡，在氮气气氛中60-75 ℃中搅拌反应5-8 h，然后加入5-20重量份的多氨基-羧基壳聚糖和四氢呋喃溶剂，继续反应6-12 h，反应后减压浓缩，依次用丙酮、乙醇洗涤，干燥后得到pet交联羧基壳聚糖。

6、（2）向三氯甲烷中加入聚乳酸，配置成聚乳酸纺丝液；将三氟乙酸和二氯甲烷混合溶剂中加入pet交联羧基壳聚糖，配置成pet纺丝液，分别将两纺丝液注入到两个注射泵中，采用静电纺丝技术进行混纺，两纺丝液的纺丝电压为15-20 kv，两纺丝液的注射喷头与接收板的距离为10-15 cm，两纺丝液的流速为0.5-1.5 ml/h，混纺得到可降解涤纶复合纤维。

7、优选的，所述（2）中交联剂包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯。

8、优选的，所述（2）中聚乳酸纺丝液的质量分数为4-8%。

9、优选的，所述（2）中pet纺丝液的质量分数为8-15%。

10、优选的，所述（1）中多氨基-羧基壳聚糖的制备方法如下：

11、（3）向二甲亚砜中加入20-50重量份的炔丙酸和35-80重量份的二环己基碳二亚胺，室温搅拌1-2 h后加入12-30重量份的4-二甲氨基吡啶和含有100重量份的壳聚糖的二甲亚砜溶液，然后在40-60 ℃中反应18-36 h，反应后冷却并加入丙酮沉淀，过滤溶剂，依次用蒸馏水、丙酮洗涤，干燥后得到炔基壳聚糖。

12、（4）向四氢呋喃中加入100重量份的炔基壳聚糖，搅拌均匀后滴加50-120重量份的半胱氨酸和1-3重量份的光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，在紫外灯下搅拌反应1-3 h，反应后减压浓缩、丙酮洗涤，干燥后得到多氨基-羧基壳聚糖。

13、优选的，所述（4）中紫外灯的光辐射强度为10-20 mw/cm2。

14、优选的，所述可降解涤纶复合纤维在可降解纤维面料中的应用。

15、（三）有益的技术效果

16、炔丙酸在二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的催化下，与壳聚糖发生酰胺化和酯化反应，得到炔基壳聚糖，再与半胱氨酸发生光点击反应，从而在壳聚糖的侧链引入了丰富的亲水性羧基和氨基。

17、以二异氰酸酯类化合物作为交联剂，分别与聚对苯二甲酸乙二醇酯的端羟基、以及壳聚糖侧链丰富的氨基进行反应，从而使pet和壳聚糖发生化学交联，得到pet交联羧基壳聚糖，最后与聚乳酸进行混纺，得到可降解涤纶复合纤维。

18、pet交联羧基壳聚糖含有丰富的亲水性的羧基和氨基，提高了涤纶复合纤维的亲水性，有利于增强纤维的透湿性、抗静电等性能。并且壳聚糖在pet中形成稳定的化学交联位点，得到的涤纶复合纤维具有更好的断裂强度和断裂伸长率等力学性能。

19、涤纶复合纤维中的聚乳酸具有很好的生物降解性，同时pet与壳聚糖进行化学交联后，当壳聚糖发生降解时，使得pet交联羧基壳聚糖和涤纶复合纤维的内部的分子链发生断裂和降解，进一步促进涤纶复合纤维发生生物降解。

技术特征：

1.一种可降解涤纶复合纤维的制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：

2.根据权利要求1所述的一种可降解涤纶复合纤维的制备方法，其特征在于：所述（2）中交联剂包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯。

3.根据权利要求1所述的一种可降解涤纶复合纤维的制备方法，其特征在于：所述（2）中聚乳酸纺丝液的质量分数为4-8%。

4.根据权利要求1所述的一种可降解涤纶复合纤维的制备方法，其特征在于：所述（2）中pet纺丝液的质量分数为8-15%。

5.根据权利要求1所述的一种可降解涤纶复合纤维的制备方法，其特征在于：所述（1）中多氨基-羧基壳聚糖的制备方法如下：

6.根据权利要求1所述的一种可降解涤纶复合纤维的制备方法，其特征在于：所述（4）中紫外灯的光辐射强度为10-20 mw/cm2。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的可降解涤纶复合纤维在可降解纤维面料中的应用。

技术总结本发明涉及涤纶纤维技术领域，且公开了一种可降解涤纶复合纤维的制备方法及其应用，以二异氰酸酯类化合物作为交联剂，分别与聚对苯二甲酸乙二醇酯的端羟基、以及壳聚糖侧链丰富的氨基进行反应，从而使PET和壳聚糖发生化学交联，得到PET交联羧基壳聚糖，最后与聚乳酸进行混纺，得到可降解涤纶复合纤维。PET交联羧基壳聚糖含有丰富的亲水性的羧基和氨基，提高了涤纶复合纤维的亲水性，有利于增强纤维的透湿性、抗静电等性能。并且壳聚糖在PET中形成稳定的化学交联稳定，得到的涤纶复合纤维具有更好的断裂强度和断裂伸长率等力学性能。技术研发人员：密仙冲受保护的技术使用者：宁波宏湾家纺制品有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/8