一種可生物降解無紡布及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料應用領域，涉及一種可生物降解的無紡布及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 無紡布又稱為不織布，是由定向的或隨機的纖維構成，具有防潮、透氣、柔韌、質 輕、容易分解、無毒、無刺激性等特點。而利用熔噴法制作熔噴無紡布是一種新型有發展前 途的新技術，具有工藝先進、流程短、成本低廉等優點，特別是近年來，隨著工業的飛速發展 以及對環境保護的加強，熔噴無紡布的市場需求越來越大。
[0003] 聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT)是由對苯二甲酸、己二酸和1，4 一丁二醇聚 合而成的三元共聚酯，為近年來國內外研究較多的一種新型的生物降解材料。PBAT中含柔 性的脂肪鏈和剛性的芳香鍵，因而具有高韌性和耐高溫性，而由于脂肪族酯鍵的存在，促使 其具有生物可降解性。
[0004] 中國專利201310012884. 8公開了一種可生物降解的熔噴無紡布切片及其制備方 法，將聚碳酸亞丙酯和聚丙烯熔噴無紡布切片熔融共混，制備出具有優良性能的可生物降 解的熔噴無紡布切片。雖然其力學性能優異，熱分解溫度較高，但由于聚丙烯的存在，其可 降解性能還需進一步的改進。東華大學闞瑞俊等用PBAT與PHBV共混后進行熔噴無紡布制 備實驗，使其共混物擁有優良的熱穩定性，擴寬了熔紡溫度窗口，但熔噴無紡布的力學強度 并不是很理想，綜合性能還有待進一步的提高。
[0005] 隨著人們環保意識的增強，可生物降解材料也得到了廣泛的重視。但目前，對PBAT 無紡布及其制作方法的相關報道不是很多，較多地是將PBAT與其他高分子材料進行共混 后制備無紡布，以改善共混材料性能。PBAT材料具有良好的生物降解性，手感較PLA等材料 柔軟，具有較好的彈性，耐熱性好，比普通材料耐高溫，這些優點決定了其具有廣闊的應用 前景。
[0006] 因此，制造具有良好性能的PBAT無紡布材料，具有重要的現實意義。在本發明中， 用來制備熔噴無紡布的聚酯的分子量高，且分布較均勻，得到的材料的力學性能及耐熱性 較好，可廣泛應用于醫用和工業用口罩、保暖材料、過濾材料、醫療衛生材料、吸油材料、擦 拭布、電池隔板以及隔音材料等領域。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于為克服現有技術的缺陷而提供一種可生物降解無紡布及其制 備方法。
[0008] 為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
[0009] -種可生物降解的無紡布，采用可生物降解的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯 (PBAT)為原料，經過熔噴工藝制備而成。
[0010] 所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT)的結構式為：
[0011]
【主權項】
1. 一種可生物降解的無紡布，其特征在于：采用可生物降解的聚己二酸/對苯二甲酸 丁二酯為原料，經過熔噴工藝制備而成。
2. 根據權利要求1所述的可生物降解的無紡布，其特征在于：所述的聚己二酸/對苯 二甲酸丁二酯的結構式為其中， 1彡x彡50,1彡y彡50。
3. 根據權利要求1所述的可生物降解的無紡布，其特征在于：所述的聚己二酸/對苯 二甲酸丁二酯的熔點為l〇5-150°C，優選120-140°C;熱分解溫度高于300°C。
4. 根據權利要求1所述的可生物降解的無紡布，其特征在于：所述的聚己二酸/對苯 二甲酸丁二酯顆粒的數均分子量為2. 6-8萬，優選為5-7萬，重均分子量為5-12萬，優選 8-10萬，分子量分散度為1. 6-3,優選1. 8-2. 5。
5. 根據權利要求1或2所述的可生物降解的無紡布，其特征在于：所述的聚己二酸/ 對苯二甲酸丁二酯的熔體流動速率采用熔體流動速率儀測定，實驗溫度190°C，標稱負荷 2160g，熔融指數 >130g/10min。
6. -種權利要求1-5中任一所述的可生物降解無紡布的制備方法，其特征在于：包括 以下步驟： (1) 將聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯粒子進行真空干燥， (2) 將干燥后的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯粒子通過螺桿擠壓機加熱、熔融、擠壓成 熔體，當熔體從模頭的噴絲孔擠出時，受到噴絲孔兩側的高壓熱氣流噴吹，聚己二酸/對苯 二甲酸丁二酯熔體被拉伸成超細纖維，凝聚在離噴頭的滾筒式接收器上，自粘合成無紡布， 冷卻后用刀片將無紡布從滾筒上取下放入干燥箱內干燥定型，得到的可生物降解的無紡 布。
7. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述的聚己二酸/對苯二甲酸丁二 酯的真空干燥溫度為60-100°C，干燥時間為24-48h。
8. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述的步驟（2)中，熔融溫度為 200-270°C;滾筒式接收器與噴頭的距離為5-30cm，滾筒轉速為20-35r/min;噴絲孔兩側的 熱氣流的流速為50-250m/sec，溫度為190-320°C。
9. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述的干燥定型溫度為80-100°C，定 型時間為5-20h。
【專利摘要】本發明屬于高分子材料應用領域，公開了一種可生物降解無紡布及其制備方法，該生物降解無紡布采用可生物降解的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT），經過熔噴工藝制備成無紡布，該方法無污染、加工環節少、易操作。本發明提供的無紡布具有可生物降解性、柔軟性好、舒適感強、和良好的力學性能等優點，縱向拉伸強度可達16MPa，縱向延伸率達到200%以上，采用熔噴方法制備無紡布，使其纖維直徑較細，得到無紡布具有比表面積大、孔隙率高，過濾效率優等特點。可廣泛應用于醫用和工業用口罩、保暖材料、過濾材料、醫療衛生材料、吸油材料、擦拭布、電池隔板以及隔音材料等領域。
【IPC分類】D04H1-56, D04H1-55
【公開號】CN104695135
【申請號】CN201310652262
【發明人】楊桂生, 嚴莉莉
【申請人】上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月4日