一种生物基聚酰胺纤维及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种生物基聚酰胺纤维及其制备方法，属于生物基聚酰胺纤维技术领域。


背景技术：

2.芳香族聚酰胺，例如间位芳纶，对位芳纶等，具有优异的本质阻燃性能、机械强度高等性能，其广泛被应用于阻燃防护材料、高温过滤材料、航天航空、蜂窝结构与骨架增强材料。然而，对位芳纶存在聚合物在溶剂中溶解度低，纺丝过程需要大量浓硫酸，操作安全性差，纤维的后染性能差的问题。
3.另外，随着化石能源的日益消耗，不可再生的化石能源终将枯竭，然而，生物基的原料来源于生物质，原料取之不尽，可以再生。在纤维行业开发使用生物基聚酰胺纤维也具有重要的价值。
4.中国专利申请cn112745499a中公开了一种基于生物基改性透明聚酰胺聚合物及纤维的制备方法，通过化学方法，利用生物基改性剂呋喃二羧酸及其衍生物和透明剂与环基二胺聚合，并在一定的凝固条件下得到透明性聚酰胺，但是纤维的强度相对较低，而且该纤维主要是针对透明性能的。中国专利申请cn116575138a中公开了一种生物基芳香聚酰胺纤维的制备方法，采用溶液聚合将含呋喃环结构的二元酸与芳香二元胺进行直接缩聚，形成聚合原液，再直接湿法纺丝，形成具有良好柔顺性、吸水率高且易染色的纤维样品，但是纤维的强度也相对较低，且只对阳离子染料具有一定的作用。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术存在的不足，提供一种生物基聚酰胺纤维及其制备方法，所述生物基聚酰胺纤维具有本质阻燃性能，且强度较高，具有很好的后染色性能。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种生物基聚酰胺纤维，所述生物基聚酰胺纤维中聚合物的结构通式为：；其中，140≤x≤200，280≤y≤350；聚合物的总分子量为11-15 w，分子量分布为1.1-1.3。
7.进一步的，所述生物基聚酰胺纤维的拉伸强度为15-20 cn/dtex；断裂伸长率为9%-11%；单丝纤度为2.0-2.5 dtex。
8.本发明还公开了一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，所述的制备方法为：s1、惰性气体保护下，对苯二胺和杂环二胺溶解于极性溶剂中，添加呋喃二甲酰氯进行聚合反应，反应结束后，调节ph至弱碱性，得到生物基聚酰胺聚合体溶液；s2、将生物基聚酰胺聚合体溶液采用湿法纺丝工艺进行纺丝，得到生物基聚酰胺纤维。
9.进一步的，所述杂环二胺为2,3-二氨基吡啶、2,5-二氨基吡啶或2,6-二氨基吡啶中的至少一种。
10.优选的，所述杂环二胺为2,6-二氨基吡啶。
11.进一步的，所述的极性溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。
12.进一步的，所述对苯二胺和杂环二胺的摩尔份数比为1：（0.5-1）；所述对苯二胺和杂环二胺的总摩尔数与呋喃二甲酰氯摩尔数的比为1：（0.9-1.3）。
13.进一步的，所述将对苯二胺和杂环二胺溶解于极性溶剂中时，控制溶解温度为40-60℃；聚合反应的温度为0-5℃。
14.进一步的，生物基聚酰胺聚合体溶液中聚合物浓度为17-34 wt%，粘度为800-1500 po，ph为8-10。
15.进一步的，所述湿法纺丝过程中采用两段拉伸浴方式，两段拉伸浴的牵伸比分别为1.2-1.5倍、3.0-3.3倍，总拉伸比为3.8-4.5倍；两段拉伸浴均为极性溶剂的水溶液，第一段拉伸浴为质量浓度55-60%的极性溶剂水溶液，第二段拉伸浴为质量浓度30-35%的极性溶剂水溶液，两段拉伸浴的浓度差为20-25%。
16.进一步的，所述湿法纺丝过程中，纺丝速度为35-50 m/min；热牵伸温度为360-400℃，牵伸比为1.5-1.8倍。
17.本发明的有益效果是：本发明所述的生物基聚酰胺纤维是一种新型的本质阻燃材料，通过使用对苯二胺，杂环二胺与呋喃二甲酰氯进行反应制备生物基聚酰胺聚合体。通过引入杂环二胺单体，降低对苯二胺导致的分子链刚性强的问题，提高聚合物在溶剂中的溶解性能，解决聚合物在溶剂中溶解性能差的问题。杂环二胺的引入，能够提高分子链的柔性，解决纤维后染效果差的问题。同时，呋喃环为五元环，与芳香族单体聚合制备的聚合物分子链之间的柔性更大，使其可能制备的芳香族聚酰胺的性能优异的同时具备优异的后染性能。呋喃基单体分子由于其分子中氧原子的一对孤对电子在共轭轨道平面内形成大π键，使得共轭平面内共6个电子，符合4n+2结构，所以呋喃具有芳香性，使制备的聚合物具备本质阻燃性能。
18.本发明所述的生物基聚酰胺纤维制备过程中，对苯二胺单体的引入提高分子链的刚性，从而提高纤维强度，但也会带来聚合体溶解性能差的问题，通过适当添加吡啶二胺，提高聚合物溶解性能的同时，吡啶环会与高分子链之间酰胺键形成氢键作用，从而提高生物基聚酰胺纤维的强度。
19.本发明所述的生物基聚酰胺纤维制备过程中，采用两段拉伸浴，且第一段拉伸浴浓度高、拉伸倍数低；通过第一段拉伸浴缓慢拉伸的过程，使纤维中的溶剂缓慢释放，从而提高纤维的致密性，防止形成皮芯结构，影响纤维的强度。两段拉伸浴设置合适的浓度差，更利于控制纤维中溶剂的释放速度，最终得到一种具有优异后染效果的高强度本质阻燃的“类芳纶”聚酰胺纤维。
具体实施方式
20.下面对本发明的具体实施方式做详细说明。本发明能够以很多不同于在此描述的
其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受公开的具体实施例的限制。
21.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。所使用的术语只为描述具体实施方式，不为限制本发明。
22.一种生物基聚酰胺纤维，所述生物基聚酰胺纤维中聚合物的结构通式为：；其中，140≤x≤200，280≤y≤350；聚合物的总分子量为11-15 w，分子量分布为1.1-1.3。
23.具体的，所述生物基聚酰胺纤维的拉伸强度为15-20 cn/dtex；断裂伸长率为9%-11%；单丝纤度为2.0-2.5 dtex。
24.一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，所述的制备方法为：s1、惰性气体保护下，对苯二胺和杂环二胺溶解于极性溶剂中，添加呋喃二甲酰氯进行聚合反应，反应结束后，调节ph至弱碱性，得到生物基聚酰胺聚合体溶液；s2、将生物基聚酰胺聚合体溶液采用湿法纺丝工艺进行纺丝，得到生物基聚酰胺纤维。
25.具体的，所述杂环二胺为2,3-二氨基吡啶、2,5-二氨基吡啶或2,6-二氨基吡啶中的至少一种。
26.更具体的，所述杂环二胺为2,6-二氨基吡啶。
27.具体的，所述的极性溶剂为n,n-二甲基甲酰胺（dmf）、n,n-二甲基乙酰胺（dmac）、n-甲基吡咯烷酮（nmp）或二甲基亚砜（dmso）。
28.具体的，所述对苯二胺和杂环二胺的摩尔比为1：（0.5-1）；所述对苯二胺和杂环二胺的总摩尔数与呋喃二甲酰氯摩尔数的比为1：（0.9-1.3）。
29.具体的，所述将对苯二胺和杂环二胺溶解于极性溶剂中时，控制溶解温度为40-60℃；聚合反应的温度为0-5℃。
30.具体的，步骤s1中，呋喃二甲酰氯分批加入聚合反应体系中，采用分批多次添加的方式，能控制聚合原液的温度，减少副反应的发生，提高原液的均匀性，提高纤维强度。
31.具体的，生物基聚酰胺聚合体溶液中聚合物浓度为17-34 wt%，粘度为800-1500 po，ph为8-10。
32.具体的，调节ph使用的物质为碱土金属氢氧化物或有机胺中的任意一种；所述的碱土金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钙，但是不仅仅局限于这两种。
33.具体的，所述湿法纺丝过程中采用两段拉伸浴方式，两段拉伸浴的牵伸比分别为1.2-1.5倍、3.0-3.3倍，总拉伸比为3.8-4.5倍；两段拉伸浴均为极性溶剂的水溶液，第一段拉伸浴为质量浓度55-60%的极性溶剂水溶液，第二段拉伸浴为质量浓度30-35%的极性溶剂水溶液，两段拉伸浴的浓度差为20-25%。
34.具体的，所述湿法纺丝过程中，纺丝速度为35-50 m/min；热牵伸温度为360-400℃，牵伸比为1.5-1.8倍。
35.所述湿法纺丝的过程为：将生物基聚酰胺聚合体经过凝固成型、牵伸、水洗、烘干、热定型、卷曲、上油切断后，得到生物基聚酰胺纤维。
36.实施例1（1）将对苯二胺溶解在nmp中，控制溶解温度为40℃，并使用氮气保护，搅拌一小时后，添加2,6-二氨基吡啶搅拌溶解，随后在反应体系中分三次添加呋喃二甲酰氯，控制反应温度为1℃，其中对苯二胺、2,6-二氨基吡啶和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1：0.5：1.35；反应结束后，用氢氧化钙进行中和，调节ph为8.2。聚合体的固含量为17%，粘度为873 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
37.（2）采用湿法纺丝工艺进行纺丝，将生物基聚酰胺聚合体经过凝固成型、牵伸、水洗、烘干、热定型、卷曲、上油切断后，得到生物基聚酰胺纤维。
38.具体工艺如下：凝固浴为nmp水溶液，nmp质量浓度为70-75%。拉伸浴采用双段拉伸浴牵伸，拉伸浴也是nmp水溶液，第一段拉伸浴nmp质量浓度55%，牵伸比为1.2倍，第二段拉伸浴nmp质量浓度为30%，牵伸比为3.3倍，总拉伸比为3.96，纺丝速度为35 m/min，热牵伸温度为360℃，牵伸比为1.5倍。
39.实施例2（1）将对苯二胺溶解在dmac中，控制溶解温度为45℃，并使用氮气保护，搅拌一小时后，添加2,6-二氨基吡啶搅拌溶解，随后在反应体系中分三次添加呋喃二甲酰氯，控制反应温度为2℃，其中对苯二胺、2,6-二氨基吡啶和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1：0.6：1.95；反应结束后，用氢氧化钠进行中和，调节ph为9.3。聚合体的固含量为19%，粘度为1278 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
40.（2）采用湿法纺丝工艺进行纺丝，将生物基聚酰胺聚合体经过含凝固成型、牵伸、水洗、烘干、热定型、卷曲、上油切断后，得到生物基聚酰胺纤维。
41.具体工艺如下：凝固浴为dmac水溶液，dmac质量浓度为70-75%。拉伸浴采用双段拉伸浴牵伸，拉伸浴也是dmac水溶液，第一段拉伸浴dmac质量浓度56%，牵伸比为1.4倍，第二段拉伸浴dmac质量浓度为31%，牵伸比为3.2倍，总拉伸比为4.48，纺丝速度为38 m/min，热牵伸温度为370℃，牵伸比为1.6倍。
42.实施例3（1）将对苯二胺溶解在dmf中，控制溶解温度为50℃，并使用氮气保护，搅拌一小时后，添加2,6-二氨基吡啶搅拌溶解，随后在反应体系中分三次添加呋喃二甲酰氯，控制反应温度为3℃，其中对苯二胺、2,6-二氨基吡啶和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1：0.7：1.87；反应结束后，用氢氧化钠进行中和，调节ph为10.0。聚合体的固含量为20%，粘度为1409 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
43.（2）采用湿法纺丝工艺进行纺丝，将生物基聚酰胺聚合体经过含凝固成型、牵伸、水洗、烘干、热定型、卷曲、上油切断后，得到生物基聚酰胺纤维。
44.具体工艺如下：凝固浴为dmac水溶液，dmac质量浓度为70-75%。拉伸浴采用双段拉伸浴牵伸，拉伸浴也是dmac水溶液，第一段拉伸浴dmac质量浓度57%，牵伸比为1.3倍，第二段拉伸浴dmac质量浓度为32%，牵伸比为3.1倍，总拉伸比为4.03，纺丝速度为41 m/min，热牵伸温度为380℃，牵伸比为1.7倍。
45.实施例4（1）将对苯二胺溶解在dmso中，控制溶解温度为55℃，并使用氮气保护，搅拌一小时后，添加2,6-二氨基吡啶搅拌溶解，随后在反应体系中分三次添加呋喃二甲酰氯，控制反应温度为3℃，其中对苯二胺、2,6-二氨基吡啶和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1：0.8：2.16；反应结束后，用氢氧化钙进行中和，调节ph为9.1。聚合体的固含量为21%，粘度为1389 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
46.（2）采用湿法纺丝工艺进行纺丝，将生物基聚酰胺聚合体经过含凝固成型、牵伸、水洗、烘干、热定型、卷曲、上油切断后，得到生物基聚酰胺纤维。
47.具体工艺如下：凝固浴为dmso水溶液，dmso质量浓度为70-75%。拉伸浴采用双段拉伸浴牵伸，拉伸浴也是dmso水溶液，第一段拉伸浴dmso质量浓度58%，牵伸比为1.45倍，第二段拉伸浴dmso质量浓度为33%，牵伸比为3倍，总拉伸比为4.35，纺丝速度为45 m/min，热牵伸温度为390℃，牵伸比为1.8倍。
48.实施例5（1）将对苯二胺溶解在nmp中，控制溶解温度为60℃，并使用氮气保护，搅拌一小时后，添加2,6-二氨基吡啶搅拌溶解，随后在反应体系中分三次添加呋喃二甲酰氯，控制反应温度为4℃，其中对苯二胺、2,6-二氨基吡啶和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1：0.9：2.47；反应结束后，用氢氧化钙进行中和，调节ph为9.7。聚合体的固含量为22%，粘度为917 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
49.（2）采用湿法纺丝工艺进行纺丝，将生物基聚酰胺聚合体经过含凝固成型、牵伸、水洗、烘干、热定型、卷曲、上油切断后，得到生物基聚酰胺纤维。
50.具体工艺如下：凝固浴为nmp水溶液，nmp质量浓度为70-75%。拉伸浴采用双段拉伸浴牵伸，拉伸浴也是nmp水溶液，第一段拉伸浴nmp质量浓度59%，牵伸比为1.5倍，第二段拉伸浴nmp质量浓度为34%，牵伸比为3倍，总拉伸比为4.5，纺丝速度为50 m/min，热牵伸温度为400℃，牵伸比为1.6倍。
51.实施例6（1）将对苯二胺溶解在dmac中，控制溶解温度为60℃，并使用氮气保护，搅拌一小时后，添加2,6-二氨基吡啶搅拌溶解，随后在反应体系中分三次添加呋喃二甲酰氯，控制反应温度为5℃，其中对苯二胺、2,6-二氨基吡啶和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1：1：1.98；反应结束后，用氢氧化钙进行中和，调节ph为8.5。聚合体的固含量为23%，粘度为1023 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
52.（2）采用湿法纺丝工艺进行纺丝，将生物基聚酰胺聚合体经过含凝固成型、牵伸、水洗、烘干、热定型、卷曲、上油切断后，得到生物基聚酰胺纤维。
53.具体工艺如下：凝固浴为dmac水溶液，dmac质量浓度为70-75%。拉伸浴采用双段拉伸浴牵伸，拉伸浴也是dmac水溶液，第一段拉伸浴dmac质量浓度60%，牵伸比为1.35倍，第二段拉伸浴dmac质量浓度为35%，牵伸比为3.1倍，总拉伸比为4.185，纺丝速度为42 m/min，热牵伸温度为385℃，牵伸比为1.7倍。
54.实施例7（1）将对苯二胺溶解在nmp中，控制溶解温度为42℃，并使用氮气保护，搅拌一小时
后，添加2,3-二氨基吡啶搅拌溶解，随后在反应体系中分三次添加呋喃二甲酰氯，控制反应温度为0℃，其中对苯二胺、2,3-二氨基吡啶和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1：0.5：1.35；反应结束后，用氢氧化钠进行中和，调节ph为8.0。聚合体的固含量为18%，粘度为902 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
55.（2）采用湿法纺丝工艺进行纺丝，将生物基聚酰胺聚合体经过凝固成型、牵伸、水洗、烘干、热定型、卷曲、上油切断后，得到生物基聚酰胺纤维。
56.具体工艺如下：凝固浴为nmp水溶液，nmp质量浓度为70-75%。拉伸浴采用双段拉伸浴牵伸，拉伸浴也是nmp水溶液，第一段拉伸浴nmp质量浓度55%，牵伸比为1.25倍，第二段拉伸浴nmp质量浓度为35%，牵伸比为3.04倍，总拉伸比为3.8，纺丝速度为38 m/min，热牵伸温度为380℃，牵伸比为1.6倍。
57.实施例8（1）将对苯二胺溶解在dmso中，控制溶解温度为55℃，并使用氮气保护，搅拌一小时后，添加2,5-二氨基吡啶搅拌溶解，随后在反应体系中分三次添加呋喃二甲酰氯，控制反应温度为2℃，其中对苯二胺、2,5-二氨基吡啶和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1：0.8：1.8；反应结束后，用氢氧化钙进行中和，调节ph为9.0。聚合体的固含量为20%，粘度为1360 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
58.（2）采用湿法纺丝工艺进行纺丝，将生物基聚酰胺聚合体经过含凝固成型、牵伸、水洗、烘干、热定型、卷曲、上油切断后，得到生物基聚酰胺纤维。
59.具体工艺如下：凝固浴为dmso水溶液，dmso质量浓度为70-75%。拉伸浴采用双段拉伸浴牵伸，拉伸浴也是dmso水溶液，第一段拉伸浴dmso质量浓度60%，牵伸比为1.4倍，第二段拉伸浴dmso质量浓度为35%，牵伸比为3倍，总拉伸比为4.2，纺丝速度为40 m/min，热牵伸温度为370℃，牵伸比为1.7倍。
60.对比例1采用实施例1相同的方法制备生物基聚酰胺纤维，不同之处在于：步骤（1）的生物基聚酰胺聚合体溶液制备过程中，不加入2,6-二氨基吡啶，将实施例1中2,6-二氨基吡啶同等摩尔量增至对苯二胺中，即对苯二胺和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1.5：1.35，反应过程中产生不溶固体析出。聚合反应结束后，过滤，洗涤，烘干得到聚合体。
61.使用98%的浓硫酸溶解，聚合体的固含量为11%，粘度为580 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
62.对比例2采用实施例6相同的方法制备生物基聚酰胺纤维，不同之处在于：步骤（1）的生物基聚酰胺聚合体溶液制备过程中，增大2,6-二氨基吡啶的加入量比例，即对苯二胺、2,6-二氨基吡啶和呋喃二甲酰氯的摩尔份数比为1：1.2：1.98。
63.对比例3采用实施例1相同的方法制备生物基聚酰胺纤维，不同之处在于：步骤（1）的生物基聚酰胺聚合体溶液制备过程中，将呋喃二甲酰氯更换为对苯二甲酰氯，在反应过程中存在大量的聚合物析出，聚合反应结束后，过滤，洗涤，烘干得到聚合体。
64.使用98%的浓硫酸溶解，聚合体的固含量为12%，粘度为534 po（25℃），即为生物基聚酰胺聚合体溶液。
65.对比例4采用实施例1相同的方法制备生物基聚酰胺纤维，不同之处在于：步骤（2）中，拉伸浴只采用一步拉伸浴牵伸，即在nmp质量浓度55%的拉伸浴中进行拉伸，拉伸比为3.96。
66.对比例5采用实施例1相同的方法制备生物基聚酰胺纤维，不同之处在于：步骤（2）中，拉伸浴采用双段拉伸浴牵伸，第一段拉伸浴nmp质量浓度60%，第二段拉伸浴nmp质量浓度为30%，两段拉伸浴的浓度差为30%，大于本发明限定的浓度差。
67.对实施例1-8和对比例1-5制备的聚酰胺纤维性能进行性能检测，使用gb/t14337-2008方法测定强度性能，使用gb/t5454-1997方法测定阻燃性能，使用gb/t23976.1-2009方法进行染色。
68.实施例1-8和对比例1-5制备的聚酰胺纤维性能数据如下表1所示：表1实施例1-8和对比例1-5的相关数据
69.注：表1中的芳纶1313为泰美达间位芳纶纤维。k/s值是色料吸收系数k与色料散射系数s的比值，通常用来表示固体试样表面颜色深浅程度，即有色物质浓度的高低。k/s值越大，意味着染料染色性能越好。
70.从实施例1-实施例8的实验数据可以看出，采用本发明的技术方案，并结合通过两步拉伸浴的湿法纺丝工艺，能够得到强度高，上染性能优异，具有本质阻燃性能的生物基聚酰胺纤维产品。
71.通过实施例1和对比例1的数据比对可以看出：本发明所述技术方案中采用的杂环二胺单体更利于提高生物基聚酰胺聚合体溶液的固含量，不添加杂环二胺的聚合体固含量最高为11%（对比例1），而添加杂环二胺聚合体的生物基聚酰胺聚合体溶液固含量能达到17-34%（实施例1-8），添加杂环二胺能够改变分子链的柔性，提高聚合物的溶解度，而且本发明方法中使用杂环二胺的生物基聚酰胺聚合体可以大幅度提高的纤维强度。
72.通过实施例6和对比例2的数据比对可以看出：如果增大杂环二胺的用量会导致生物基聚酰胺纤维强度大幅度下降，因为引入过多的杂环二胺会导致分子量刚性下降，从而导致纤维强度差；因此采用本发明限定的杂环二胺用量更利于得到高品质的生物基聚酰胺纤维。
73.通过实施例1和对比例3的数据比对可以看出：如果不使用本发明所述的呋喃二甲酰氯，采用其他酰氯（对苯二甲酰氯）会导致聚酰胺纤维的染色性能下降，同时也会导致强度性能有所下降，因为大量对苯二甲酰氯的加入，导致分子链刚性提高，且会导致分子链柔性下降，结晶性提高。同时只能在98%的浓硫酸中溶解，导致聚合物溶液的固含量下降，纤维强度低且染色性能差。通实施例1、对比例1和对比例3的数据可以看出，在生物基聚酰胺纤维的制备过程中，杂环二胺与呋喃二甲酰氯具有协同作用，并配合本发明的制备工艺，更利于得到强度性能高、上染性能优异的纤维产品。
74.通过实施例1和对比例4的数据比对可以看出：所述生物基聚酰胺聚合体的制备过程中，如果制备过程中只进行一步拉伸浴，则会导致纤维产品的强度性能下降，因为制备过程中纤维中的溶剂释放速度无法控制，从而导致纤维内部致密度差，最终影响纤维的强度性能。
75.通过实施例1和对比例5的数据比对可以看出：如果两步拉伸浴的浓度差过大，也不利于纤维中溶剂释放速度的控制，从而导致纤维形成皮芯结构，且纤维内部产生大量的孔隙，最终导致纤维强度性能下降。
76.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合穷举，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
77.对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种生物基聚酰胺纤维，其特征在于，所述生物基聚酰胺纤维中聚合物的结构通式为：；其中，140≤x≤200，280≤y≤350；聚合物的总分子量为11-15 w，分子量分布为1.1-1.3。2.根据权利要求1所述一种生物基聚酰胺纤维，其特征在于，所述生物基聚酰胺纤维的拉伸强度为15-20 cn/dtex；断裂伸长率为9%-11%；单丝纤度为2.0-2.5 dtex。3.一种根据权利要求1-2任意一项所述一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：s1、惰性气体保护下，对苯二胺和杂环二胺溶解于极性溶剂中，添加呋喃二甲酰氯进行聚合反应，反应结束后，调节ph至弱碱性，得到生物基聚酰胺聚合体溶液；s2、将生物基聚酰胺聚合体溶液采用湿法纺丝工艺进行纺丝，得到生物基聚酰胺纤维。4.根据权利要求3所述一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于，所述杂环二胺为2,3-二氨基吡啶、2,5-二氨基吡啶或2,6-二氨基吡啶中的至少一种。5.根据权利要求3所述一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于，所述的极性溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。6.根据权利要求3所述一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于，所述对苯二胺和杂环二胺的摩尔比为1：（0.5-1）；所述对苯二胺和杂环二胺的总摩尔数与呋喃二甲酰氯摩尔数的比为1：（0.9-1.3）。7.根据权利要求3所述一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于，所述将对苯二胺和杂环二胺溶解于极性溶剂中时，控制溶解温度为40-60℃；聚合反应的温度为0-5℃。8.根据权利要求3所述一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于，生物基聚酰胺聚合体溶液中聚合物浓度为17-34 wt%，粘度为800-1500 po，ph为8-10。9.根据权利要求3所述一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于，所述湿法纺丝过程中采用两段拉伸浴方式，两段拉伸浴的牵伸比分别为1.2-1.5倍、3.0-3.3倍，总拉伸比为3.8-4.5倍；两段拉伸浴均为极性溶剂的水溶液，第一段拉伸浴为质量浓度55-60%的极性溶剂水溶液，第二段拉伸浴为质量浓度30-35%的极性溶剂水溶液，两段拉伸浴的浓度差为20-25%。10.根据权利要求3所述一种生物基聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于，所述湿法纺丝过程中，纺丝速度为35-50 m/min；热牵伸温度为360-400℃，牵伸比为1.5-1.8倍。

技术总结
本发明涉及生物基聚酰胺纤维技术领域，具体涉及一种生物基聚酰胺纤维及其制备方法，所述的制备方法为：S1、惰性气体保护下，对苯二胺和杂环二胺溶解于极性溶剂中，添加呋喃二甲酰氯进行聚合反应，反应结束后，调节pH至弱碱性，得到生物基聚酰胺聚合体溶液；S2、将生物基聚酰胺聚合体溶液采用湿法纺丝工艺进行纺丝，得到生物基聚酰胺纤维。所述杂环二胺为2,3-二氨基吡啶、2,5-二氨基吡啶或2,6-二氨基吡啶中的至少一种。所述的极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。所述生物基聚酰胺纤维具有本质阻燃性能，且强度较高，具有很好的后染色性能。具有很好的后染色性能。


技术研发人员：宋西全 吕继平 马千里 冷向阳 牟绍伟
受保护的技术使用者：泰和新材集团股份有限公司
技术研发日：2023.08.29
技术公布日：2023/10/5