Investigation on the Melt Processing of Biodegradable Aliphatic-Aromatic Polyester into Fibrous Products

• Autorzy: Twarowska-Schmidt K. , Sulak K. , Gałęski A. , Piórkowska E. , Wojtczak M. , Dutkiewicz S.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12303666.1221739

Warianty tytułu

PL

Badania przetwórstwa stopowego biodegradowalnych poliestrów alifatyczno-aromatycznych na wyroby włókniste

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Research is described in the article concerning the melt processing of biodegradable aliphatic-aromatic copolyesters into fibrous products. Copolyesters containing 57 - 60% of a tri-component aliphatic portion (copolymers of butylene glycol and adypic-, succinic-, glutaric acid and terephtalic acid) prepared on a large laboratory scale were used in fibres and nonwoven from molten polymers. Fibres were made in a two-step process comprising spinning and drawing. Nonwovens were formed by the spunbond method. Main properties are given of the polymers and fibres, and the nonwoven made thereof. It was found that the aliphatic-aromatic copolyesters prepared reveal good spinability. Thermal properties: T_g < 0 °C and low Tm ~115 °C of fibres made of aliphatic-aromatic copolyesters limit their possible uses mainly to the production of disposables. A cheap method of making spunbond nonwoven which leads to ready textiles is recommended for the processing of the copolyesters.

PL

W pracy opisano badania dotyczące przetwórstwa stopowego biodegradowalnego alifatyczno-aromatycznego kopoliestru na wyroby włókniste. Kopoliestry zawierające 57-60% trójskładnikowej części alifatycznej (kopolimery glikolu butylenowego i kwasów adypinowego, bursztynowego, glutarowego oraz kwasu tereftalowego) wytworzone w skali wielkolaboratoryjnej wykorzystano do formowania włókien i włóknin bezpośrednio ze stopu polimeru. Włókna wytwarzano w dwuetapowym procesie składającym się z przędzenia i rozciągania. Włókniny formowano metodąspod filiery (spun bonded). Podano podstawowewłaściwości polimerów oraz otrzymanych z nichwłókien i włóknin. Stwierdzono, żeopracowane ko poliestry alifatyczno-aromatyczne wykazują dobrą przędliwość. Z uwagi na właściwości termiczne: T_g < 0 °C oraz niską T m ~115 °C włókna z alifatyczno-aromatycznych kopoliestrówmogą być stosowane w ograniczonym zakresie, przede wszystkim na wyroby jednorazowego użytku. Ze względów ekonomicznych bardziej wskazany jest przerób tych polimerów na gotowe wyroby włókiennicze, np. włókniny spun bonded.

Słowa kluczowe

EN

biodegradable polyester; fibrous products; spunbond nonwoven

PL

poliester biodegradowalny; wyroby włókiennicze; włókniny spunbond

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 24, no. 6 (120)
• Strony: 58--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Twarowska-Schmidt K.

• Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Sulak K.

• Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Gałęski A.

• Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences, 90-363 Łódź, Poland

autor

Piórkowska E.

• Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences, 90-363 Łódź, Poland

autor

Wojtczak M.

• Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences, 90-363 Łódź, Poland

autor

Dutkiewicz S.

• Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Sublett Bobby J. Extrusion blow moldable copolyesters. Patent US 4 398 022, USA, 1983.
• 2. Sublett Bobby J. Copolyester adhesives. Patent US 4 419 507, USA, 1983.
• 3. Sturm Karl Gunter, Bruning Klaus. Partially crystalline copolyesters useful as adhesives. Patent US 4 094721, USA, 1978.
• 4. Witt W, Müller R and Deckwer W. New biodegradable polyester-copolymers from commodity chemicals with favorable use properties. J. Environm. Polym. Degrad 1995; 3: 215.
• 5. Witt W, Müller R and Deckwer W. Biodegredation behavior and material properties of alphatic/aromatic polyesters of commercial importance. J. Environm. Polym. Degrad. 1997; 5: 81.
• 6. http://worldaccount.basf.com/wa/plasticsAP~en_GB/portal/show/common/plasticsportal_news/2011/11_139
• 7. Faxue L, Xinjian X,. Jianyong Y and Amin C. The morphological effects upon enzymatic degradation of poly(butylene succinate-co-butylene terephthalate)s (PBST). Polym. Degrad.Stab. 2007; 92: 1053.
• 8. Nagata M, Goto H, Sakai W and Tsutsumi N. Synthesis and enzymatic degradation of poly(tetramethylene succinate). Polymer 2000; 41: 4373.
• 9. Shi X Q, Aimi K, Ito H, Ando S and Kikutani T. Characteriztion on mixed-crystal structure of poly(butylene terephthalate/ succinate/adipate) biodegradable copolymer fbres. Polymer 2005; 46, 751.
• 10. EP 0007445.
• 11. PL 217 537.
• 12. Dutkiewicz S, Wesołowski J, Chojnacki D and Ciechańska D. Method to produce biodegradable aliphatic-aromatic copolyesters with improved colour. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2012; 20, 6B(96): 84-88.
• 13. Wojtczak M, Dutkiewicz S, Gałęski A and Piórkowska E. Structure and characterization of random aliphatic-aromatic copolyester. Eur. Polym. J. 2014; 55: 86.
• 14. Dutkiewicz S, Grochowska-Łapienis D, Młodzikowski Z and Fiszer T. Badanie syntezy biodegradowalnych kopoliestrów otrzymywanych metodą polikondensacji w stopie. Praca statutowa IBWCh, 2006.
• 15. Wojtczak M, Dutkiewicz S, Pietrzak Ł, Gałęski A and Piórkowska E. Nucleation and crystallization of random aliphaticbutylene terephtalate copolyester. Eur. Polym. J. 2015; 71: 303.
• 16. Schmack G, Tandler B, Vogel R, Haussler L, Blechschmidt D and Lindner R. Melt processing of a new biodegradable synthetic copolyester in high-speed spinning and spunbonding nonwoven processChemical. Fibres International 2003; 53, October, 14: 350.
• 17. Blechschmidt D and Geus HG. Biologically Degradable Spun-bonded Nonwovens for Technical Application. In: 42ndInternational Man-Made Fibres Congress, Dornbirn, 17-18 September, 2003.
• 18. Twarowska-Schmidt K. Evaluation of the Suitability of Some Biodegradable polymers for the Forming of Fibres. Fibre and Textiles in Eastern Europe 2004; 12, No 2(46): 17.
• 19. Twarowska-Schmidt K and Ratajska M. Biodegradability of Non-Wovens Made of Aliphatic-Aromatic polyester. Fibre and Textiles in Eastern Europe 2005; 32, 1(49): 71-74.
• 20. Krucińska I. at. all Biodegradable Particle Filtering Half Masks for Respiratory Protection. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2012; 20, 6B (96): 73-83.
• 21. Puchalski M, Krucińska I, Sulak K, et al. Influence of the calender temperature on the crystallization behaviors of PLA spun bonded non-woven fabrics. Text Res J 2013; 83: 1775-1785.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).