孫朝續(xù)， 劉修才

(上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司， 上海 201203)

20世紀50年代以來，隨著石化資源的大量開采和煉制，石化制品被廣泛開發(fā)并應(yīng)用，人類文明高速發(fā)展到了一個前所未有的高度，但是，石化材料的超量使用和二氧化碳的過度排放對當(dāng)今世界造成了嚴峻的環(huán)境問題和氣候變化。作為一個飛速發(fā)展的人口和工業(yè)大國，中國還面臨著對進口石油過度依賴，以致嚴重威脅到國家安全及可持續(xù)發(fā)展的局面。

為減少對石化資源的依賴，應(yīng)對全球環(huán)境問題和氣候變化，各國均越來越重視生物基高分子材料的研發(fā)，各種新型生物基高分子材料逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，使該產(chǎn)業(yè)已演變?yōu)橐粋€引領(lǐng)世界科技創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展的新型主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。中國是化學(xué)纖維生產(chǎn)和使用大國，同時也是石油進口大國，利用種類豐富、儲量巨大的生物質(zhì)資源發(fā)展生物基纖維材料對保障我國化纖工業(yè)持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。聚酰胺纖維是化學(xué)纖維的第二大品種，開發(fā)生物基聚酰胺是發(fā)展生物基纖維材料的重要內(nèi)容之一。

聚酰胺66是應(yīng)用最廣泛的聚酰胺之一，目前工業(yè)上采用石油基己二胺、己二酸通過縮聚制備。己二胺可由己二腈、己二醇和己內(nèi)酰胺經(jīng)化學(xué)法生產(chǎn)，其中以己二腈路線為主流工藝，但己二腈的生產(chǎn)技術(shù)及供應(yīng)被美國英威達公司等少數(shù)跨國公司壟斷，國內(nèi)經(jīng)過80多年的研發(fā)至今仍沒有取得實質(zhì)性的突破，極大地限制了我國聚酰胺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。針對這種困局，國內(nèi)上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司近年來先后突破了生物基1,5-戊二胺大容量低成本制備及純化、生物基聚酰胺56高效聚合及紡絲等關(guān)鍵技術(shù)，在世界上率先實現(xiàn)萬噸級生物基聚酰胺56的穩(wěn)定化和均勻化生產(chǎn)。

生物基聚酰胺56具有與聚酰胺66相當(dāng)?shù)膬?yōu)異綜合性能，如強度高、熱穩(wěn)定性能突出及耐溶劑性能良好等。除此之外，聚酰胺56酰胺基含量高(相對于聚酰胺66)，且含有奇數(shù)碳的二胺單元結(jié)構(gòu)，賦予其優(yōu)異吸濕性、柔軟舒適性和低溫可染等特性，其纖維在紡織行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景，因而生物基聚酰胺56的成功產(chǎn)業(yè)化可為我國聚酰胺產(chǎn)業(yè)開創(chuàng)一個新局面。有鑒于此，本文在簡要回顧生物基聚酰胺發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，重點對生物基聚酰胺56纖維制備技術(shù)、性能與應(yīng)用領(lǐng)域進行綜述。

1 生物基聚酰胺的發(fā)展歷程

目前，生物基聚酰胺主要品種包括生物基聚酰胺11、生物基聚酰胺1010、生物基聚酰胺410、生物基聚酰胺610及生物基聚酰胺56等。聚合時采用的生物基單體為11-氨基十一酸、癸二胺、癸二酸及1,5-戊二胺。其中，生物基11-氨基十一酸、癸二胺和癸二酸源于蓖麻油，而生物基1,5-戊二胺源自淀粉。

生物基聚酰胺11是工業(yè)化最早的生物基聚酰胺,其于1935年由Carothers首次在實驗室成功合成，1947年由法國Organico公司商業(yè)化，當(dāng)前主要生產(chǎn)商為法國阿科瑪(Arkema)公司。其以蓖麻油為原料，經(jīng)皂化生成蓖麻油酸后，再經(jīng)裂解、溴化胺解得到11-氨基十一酸[1-2]，最后以1-氨基十一烯酸為單體聚合得到聚酰胺11。

生物基聚酰胺1010是我國特有的型號，其單體癸二酸和癸二胺均可以蓖麻油為原料制得。1958年上海賽璐珞廠開發(fā)出生物基聚酰胺1010，并于1961年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，實現(xiàn)我國在長碳鏈聚酰胺領(lǐng)域的首次突破。生物基聚酰胺1010屬于半結(jié)晶聚合物，具有較好的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，主要用于體育器材、醫(yī)藥、特殊電纜、汽車和聚合物光導(dǎo)纖維等領(lǐng)域。

生物基聚酰胺410由荷蘭皇家帝斯曼(DSM)集團最早開發(fā)，并應(yīng)用于較多領(lǐng)域，包括柴油發(fā)動機輕型多功能曲軸端蓋、跑車專用防火油氣分離器、薄膜、單板滑雪固定器等，目前德國大眾汽車的柴油發(fā)動機已成功使用DSM集團的生物基聚酰胺410塑料產(chǎn)品。

生物基聚酰胺610在杜邦(DuPont)、巴斯夫(BASF)、阿科瑪(Arkema)和羅地亞(Rhodia)等公司均有生產(chǎn)，其具有優(yōu)異的力學(xué)和熱力學(xué)性能(熔點高達215 ℃)，極高的氣體阻隔性能以及低吸水性能，卓越的耐化學(xué)品性能，特別適合于制造發(fā)動機供油系統(tǒng)的油管與接頭、控制系統(tǒng)與氣動輔助系統(tǒng)的軟管。

早在1935年美國DuPont公司中央研究所，Carothers就合成了聚酰胺510[3]，但由于采用化學(xué)法制備1,5-戊二胺不具有商業(yè)價值，聚酰胺510一直以來并沒有實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司經(jīng)過多年研發(fā)，突破了生物法制備1,5-戊二胺關(guān)鍵技術(shù)，采用生物基1,5-戊二胺與石油基己二酸成功開發(fā)了生物基含量高達45%的聚酰胺56，并于2018年在新疆烏蘇建立了年產(chǎn)10萬t的生物基聚酰胺56產(chǎn)業(yè)基地。生物基聚酰胺56一經(jīng)推出，國內(nèi)外紡絲與下游客戶就表現(xiàn)出了極大的興趣，包括世界化纖設(shè)備頂級制造商德國歐瑞康巴馬格公司,也在積極配合生物基聚酰胺56纖維的開發(fā)與推廣。這是中國從對跨國公司的產(chǎn)品復(fù)制走向自主創(chuàng)新的一次成功嘗試，更是中國在聚酰胺大宗品種上的新突破，必將有力促進中國生物基聚酰胺技術(shù)的發(fā)展。國外日本東麗及三菱公司等也公開過一些生物基聚酰胺56的相關(guān)專利，但近年來卻在這一領(lǐng)域鮮有公開報道的實質(zhì)性進展。

自2013年以來，主要聚焦于生物基聚酰胺56服用長絲、工業(yè)絲、地毯絲、短纖維、單絲與復(fù)合功能纖維等，上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司發(fā)表了多篇論文,公開了多項專利。東華大學(xué)在聚酰胺56 的凝聚態(tài)演變、低速與高速紡絲、纖維的功能化、染色以及評價等方面進行了詳細的研究[4]。優(yōu)纖科技(丹東)有限公司和總后軍需裝備研究所聯(lián)合精細化工有限公司對生物基聚酰胺56 的紡絲、混紡和染色進行了技術(shù)開發(fā)。其他國內(nèi)外化纖廠家與科研機構(gòu)也正在積極參與生物基聚酰胺56纖維的研發(fā)，為其在紡織領(lǐng)域的順利推廣提供了技術(shù)支持。

2 生物基聚酰胺56纖維的制備技術(shù)

在紡絲領(lǐng)域，生物基聚酰胺 56因其特殊性質(zhì)展現(xiàn)了優(yōu)異的性能，可采用切片熔融紡絲法與熔體直紡法。傳統(tǒng)的聚酰胺6與聚酰胺66在熔體直紡時均存在一些技術(shù)問題，例如聚酰胺6的聚合物中單體含量較高(約含10%的單體)，因此，需要后續(xù)切片萃取才能實現(xiàn)熔融紡絲，目前無法實現(xiàn)熔體直紡。聚酰胺66則易產(chǎn)生凝膠等問題，在民用絲的熔體直紡技術(shù)上面臨較大困難，在工業(yè)絲領(lǐng)域部分實現(xiàn)了熔體直紡，但熔體輸送管道與紡絲箱體需要定期進行拆卸、煅燒與清洗，增加了紡絲成本。生物基聚酰胺56中單體含量低，且高溫熔融不易產(chǎn)生凝膠，故可采用熔體直紡工藝制備各種聚酰胺56纖維。聚酰胺56熔體直紡技術(shù)節(jié)省了聚合切粒、干燥與螺桿熔融環(huán)節(jié)，大大縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本，促進了生物基聚酰胺56在纖維領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。

生物基聚酰胺56切片可在常規(guī)聚酰胺6、66紡絲設(shè)備上生產(chǎn)長絲與短纖維。北京中麗制機工程技術(shù)有限公司研發(fā)了國產(chǎn)生物基聚酰胺56長絲一步法紡牽聯(lián)合機[5]，同時還成功開發(fā)了國產(chǎn)生物基聚酰胺56工業(yè)絲紡牽聯(lián)合機[6]，為生物基聚酰胺56產(chǎn)業(yè)化提供了設(shè)備保障。

3 生物基聚酰胺56纖維的特性

3.1 物理性能

相對于聚酰胺66，生物基聚酰胺56的酰胺基含量更高；此外，其二胺單元的碳原子數(shù)為奇數(shù)，這些特殊結(jié)構(gòu)賦予了生物基聚酰胺56熔體流動性好、強度高、易染色、高吸濕性、彈性好等優(yōu)異性能，為紡織行業(yè)提供了性能更加優(yōu)異、綠色環(huán)保的革命性新材料。

生物基聚酰胺56 的密度為1.14 g/cm3，明顯低于聚酯的1.4 g/cm3，可為制備的衣物及裝備質(zhì)量減輕18%。在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度方面，聚酯為75 ℃，聚酰胺66為65 ℃，生物基聚酰胺56僅約55 ℃，吸水后該溫度還會進一步下降，因而生物基聚酰胺56纖維的柔軟性更佳，特別在高海拔、高寒地區(qū)用生物基聚酰胺56纖維制成的衣物不硬不脆，可大大提高服用性能[7]。生物基聚酰胺56的熔點為254 ℃[8]，最大熱質(zhì)量損失速率溫度約為400 ℃，熱分解溫度遠大于熔融溫度，熔融紡絲溫度窗口寬，可紡性好。同常規(guī)聚酰胺66和聚酰胺6相比，生物基聚酰胺56的結(jié)晶速率更快，形成的球晶對稱性更好，規(guī)整度更高[9]，良好的結(jié)晶性能有利于生物基聚酰胺56纖維加工成形，提高其力學(xué)性能。

3.2 力學(xué)性能

生物基聚酰胺56纖維的力學(xué)性能因品種與用途不同而有所差異。用于服用織物的生物基聚酰胺56纖維強度稍低，其斷裂強度一般為4.18 cN/dtex，斷裂伸長率為26.0%[10]。用于產(chǎn)業(yè)用制品的生物基聚酰胺56纖維的強度較高，斷裂強度一般高于8 cN/dtex，斷裂伸長率一般控制為16%～20%[11]。總體而言，生物基聚酰胺56纖維與聚酰胺6和聚酰胺66的力學(xué)性能較為接近，均適用于服用和產(chǎn)業(yè)用領(lǐng)域。

3.3 吸濕性

在合成纖維中，聚酰胺纖維的吸濕性一般僅低于聚乙烯醇縮甲醛纖維，而高于其他合成纖維，但比棉纖維等天然纖維低。生物基聚酰胺56一方面由于奇數(shù)碳二胺單元的奇碳效應(yīng)，使得部分酰胺基處于游離狀態(tài)；另一方面其酰胺基含量高于聚酰胺66和聚酰胺6，這些使得酰胺基更易于與水形成氫鍵，賦予聚酰胺56纖維更優(yōu)的吸濕性、親膚性、抗靜電性以及服用舒適性。

生物基聚酰胺56纖維的回潮率大于或等于5.0%[8]，而聚酰胺6與聚酰胺66的回潮率均低于或等于4.5%。同時，生物基聚酰胺56纖維的飽和吸水率達到14%，高于聚酰胺66纖維(飽和吸水率8%)及聚酰胺6纖維(飽和吸水率10%)，更遠高于聚酯纖維。此外，生物基聚酰胺56纖維的吸濕解吸參數(shù)大于3.0%[12]，具有優(yōu)異的吸濕排汗功能，大大提升了其服裝制品的舒適度[7]。

3.4 柔軟性

生物基聚酰胺56纖維的彈性模量≤33 cN/dtex，小于聚酰胺6纖維(≥38 cN/dtex)的，因而具有優(yōu)異的柔軟性與手感[13]。生物基聚酰胺56 纖維的柔軟度與羊毛相似，可替代聚酯纖維與羊毛混紡，提高混紡面料品質(zhì)，也可降低羊毛使用量以節(jié)省生產(chǎn)成本。

3.5 耐磨性

聚酰胺66纖維的耐磨性在所有纖維中最好，相同條件下其耐磨性為棉纖維的10倍。生物基聚酰胺56纖維同樣也具有良好的耐磨性、彈性回復(fù)性和耐疲勞性，這使得其在對耐磨性和耐疲勞性有較高要求的戶外裝備、服裝以及地毯上具有廣闊的應(yīng)用前景。生物基聚酰胺56纖維的耐磨性較羊毛、棉、粘膠纖維好，在混紡織物中加入生物基聚酰胺56纖維，可大幅提高織物的耐磨性能、力學(xué)性能，延長其制品的使用壽命。

3.6 染色性

生物基聚酰胺56纖維較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度賦予其低溫易染的特性，在50～90 ℃條件下即可實現(xiàn)染色[14]，有利于節(jié)能減排。文獻[15]報道，在相同的染色條件下，生物基聚酰胺56纖維染色后的色深值明顯高于聚酰胺66和聚酰胺6纖維，在較短時間內(nèi)即可獲得較深的色澤。采用Eriofast系列活性染料染色，生物基聚酰胺56纖維同樣具有低溫上染的特點，且色牢度優(yōu)良，提升性好，上染速率快，上染率高[16]。將生物基聚酰胺56織物、生物基聚酰胺56/棉混紡織物在常溫條件下進行靛藍染色，染色織物具有較高的染色深度，耐洗色牢度可滿足后續(xù)穿著或使用要求，而用聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6/棉、聚酰胺66/棉制成的織物存在染色淺、易露白[17]等問題。

3.7 阻燃性

生物基聚酰胺56具有良好的阻燃性能，其極限氧指數(shù)達到31.0%[10]；生物基聚酰胺56的熔點較聚酰胺6高30 ℃左右，耐高溫性能比聚酰胺6更優(yōu)，因而聚酰胺56纖維用于地毯、工業(yè)絲與特種工裝上比聚酰胺6纖維更具優(yōu)勢。

4 生物基聚酰胺56纖維的應(yīng)用

由于生物基聚酰胺56纖維具有良好的力學(xué)性能、吸濕性、柔軟性、耐磨性、染色性、耐熱性、耐化學(xué)性與阻燃性，適合應(yīng)用于服裝、裝飾、產(chǎn)業(yè)用等領(lǐng)域。依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，生物基聚酰胺56纖維可大致分為服用長絲、工業(yè)絲、地毯絲、短纖維、單絲與復(fù)合功能纖維6類。

4.1 生物基聚酰胺56服用長絲及其應(yīng)用

生物基聚酰胺56的原料及加工過程綠色環(huán)保，其纖維具有比普通聚酰胺纖維更好的吸濕快干性、親膚性、耐磨性、柔軟性以及低溫易染性等，可廣泛應(yīng)用于服用長絲領(lǐng)域。張晨[8]研究了生物基聚酰胺56聚合物與其長絲性能發(fā)現(xiàn)：與聚酰胺66和聚酰胺6長絲相比，生物基聚酰胺56長絲具有較好的力學(xué)性能、彈性回復(fù)性和吸濕性能，適合以長絲形式應(yīng)用于服用領(lǐng)域。胡翱翔等[18]研究了生物基聚酰胺56預(yù)取向絲(POY)發(fā)現(xiàn)，其斷裂強度為2.9 cN/dtex，斷裂伸長率為76%，烏斯特(Uster)值為1.1%，用其生產(chǎn)的拉伸變形絲(DTY)完全能夠達到聚酰胺6的行業(yè)標(biāo)準。于海龍[19]研究了聚酰胺56 DTY高彈絲的POY-DTY生產(chǎn)方法，優(yōu)化了POY-DTY的加工條件，制備的聚酰胺56 DTY高彈絲具有更好的力學(xué)性能與吸濕性能，且成本更低，平衡吸水率為4.0%。

關(guān)于消光生物基聚酰胺56纖維及其制造方法[20]的專利顯示，纖維單絲線密度為0.05～0.6 tex，斷裂強度為2.7～6.1 cN/dtex，染色牢度≥4.5級，可廣泛應(yīng)用于服用織物生產(chǎn)。張俊輝等[21]對生物基聚酰胺56長絲及其織物性能研究發(fā)現(xiàn)，生物基聚酰胺56長絲具有較高的斷裂強度和良好的伸長性能，初始模量較低，可編織性優(yōu)良。其長絲針織物的透氣性和透濕性優(yōu)良，透氣率和透濕量均達到了針織牛仔織物的行業(yè)標(biāo)準。寧波福天新材料科技有限公司研發(fā)的生物基聚酰胺56未拉伸絲、全牽伸絲與預(yù)取向絲[22]具有良好的抗拉強度，斷裂強度達到5.3 cN/dtex，斷裂伸長率為35%，可用于制備紗線、機織或針織物。

4.2 生物基聚酰胺56工業(yè)絲及其應(yīng)用

生物基聚酰胺56工業(yè)絲具有強度高、耐磨性佳、抗沖擊性能好等特點，可用于生產(chǎn)簾子布、安全氣囊、帆布、繩索、降落傘、縫紉線、脫模布、水口布、安全帶與輸送帶等。

日本東麗株式會社開發(fā)出生物基聚酰胺56工業(yè)絲、橡膠增強簾子線和增強橡膠[23]，其生物基聚酰胺56工業(yè)絲在150 ℃下干熱處理30 min后，在4.68 cN/dtex應(yīng)力下的伸長率為12%～20%，具有優(yōu)異的延伸性能，可滿足簾子布的使用要求。其開發(fā)的另一種生物基聚酰胺56工業(yè)絲[24]，單絲線密度為0.1～7 dtex，斷裂強度為7～12 cN/dtex；在98 ℃下沸水處理30 min后收縮率為5%～20%，斷裂強度為5～11 cN/dtex，10%伸長時應(yīng)力為0.3～1.5 cN/dtex，適用于氣囊織物。

江蘇太極實業(yè)新材料有限公司研發(fā)的生物基聚酰胺56高強工業(yè)絲[11]的總線密度為800～3 300 dtex，斷裂強度≥8.0 cN/dtex，在4.7 cN/dtex的定負荷下伸長率為7%～12%，斷裂伸長率為16%～20%，干熱收縮率為5%～15%，具有強度高、模量高的特點，可用來生產(chǎn)安全氣囊、車用安全帶、輪胎簾子布、輸送帶帆布、膠管膠帶等。上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司采用高黏度生物基聚酰胺56樹脂生產(chǎn)高強工業(yè)絲，具有較好的力學(xué)性能與耐濕熱性能，斷裂強度為8.0～10.0 cN/dtex，斷裂伸長率為16%～24%，可應(yīng)用于縫紉線、輪胎簾子線、氣囊織物、脫模布、帆布、安全帶、繩索等產(chǎn)業(yè)用制品[25]。

4.3 生物基聚酰胺56地毯絲及其應(yīng)用

生物基聚酰胺56纖維具有優(yōu)良的蓬松性、耐磨性、回彈性、阻燃性，是高端商用地毯和家用地毯的理想原料。威海市山花地毯集團有限公司生產(chǎn)的生物基聚酰胺56地毯膨體紗[26]線密度為1 242～1 800 dtex，斷裂強度為2.0～2.6 cN/dtex，斷裂伸長率為30%～40%，其力學(xué)性能、吸濕性能均優(yōu)于聚酰胺6和聚酰胺66纖維，非常適合制造地毯。上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司研發(fā)的生物基聚酰胺56連續(xù)膨體長絲[27]，具有較低的初始模量(30～50 cN/dtex)、較好的柔軟性和阻燃性,其斷裂強度為2.0～4.0 cN/dtex，熱卷曲率為30%～80%，臨界熱輻射通量達到B1級，可滿足高端地毯的應(yīng)用要求。

4.4 生物基聚酰胺56短纖維及其應(yīng)用

生物基聚酰胺56短纖維具有良好的吸濕性、抗靜電性、柔軟性、耐磨性、染色性，可與天然纖維(如棉、毛、絲、麻等)或其他纖維(聚酯、聚酰胺6、聚酰胺66、聚丙烯腈、粘膠等短纖維)進行混紡，用于生產(chǎn)服裝面料，也可與羊毛混紡用于地毯的生產(chǎn)，還可用于非織造布和造紙毛氈等制品。

郝新敏等[28]用熔體直紡方法制備了生物基聚酰胺56短纖維，其生產(chǎn)流程短，效率高，產(chǎn)品穩(wěn)定，可日產(chǎn)30 t，纖維線密度在1～3 dtex之間，斷裂強度為3～5 cN/dtex，斷裂伸長率為10%～20%，標(biāo)準回潮率為5%～6%，吸濕性能好，遠高于聚酯、普通聚酰胺纖維，接近于棉，可用于軍服、鞋靴、襪子、內(nèi)衣以及家紡產(chǎn)品等生產(chǎn)。上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司開發(fā)的一種適合混紡的生物基聚酰胺56短纖維[29]，具有較高的強度及一定的伸長率和低熱收縮性能，斷裂強度達3.0～6.5 cN/dtex，斷裂伸長率為30%～50%，干熱收縮率為3.0%～8.0%，該混紡纖維適合高速機織、針織和編織紡紗領(lǐng)域。

4.5 生物基聚酰胺56單絲及其應(yīng)用

生物基聚酰胺56單絲具有柔軟性、回彈性、耐磨性好，強度高等特點，可用于生產(chǎn)割草絲、釣魚線、漁網(wǎng)、粘扣帶、牙刷絲、磨料絲、鞋材等。上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司研發(fā)的生物基聚酰胺56割草絲[30]具有環(huán)保、柔軟、高彈、耐磨性能，斷裂強度為2.0～7.0 cN/dtex，彈性模量為30～50 cN/dtex，伸長率為10%時的彈性回復(fù)率為95%～100%。其生產(chǎn)的低溫易染生物基聚酰胺56單絲[31]具有良好的力學(xué)性能，采用該單絲制備的粘扣帶具有較好的耐疲勞性能及色牢度，通過多次剝離后，剪切強度與剝離強度仍高于GB/T 23315—2009《粘扣帶》要求。

4.6 生物基聚酰胺56復(fù)合纖維及其應(yīng)用

生物基聚酰胺56具有良好的熔體流動性能，可與聚酯、聚酰胺6、聚乙烯等進行復(fù)合紡絲開發(fā)復(fù)合纖維，如皮芯型、海島型、橘瓣型、并列型等復(fù)合纖維。用復(fù)合纖維制備的超細纖維是制造麂皮絨的理想材料，在仿毛、仿絲綢、仿皮、仿桃皮絨等方面極具優(yōu)勢。

張若楠[32]系統(tǒng)研究了生物基聚酰胺56/聚酯共混纖維發(fā)現(xiàn)，隨著生物基聚酰胺56 的加入，共混長絲斷裂伸長率逐漸增大，初始彈性模量逐漸降低，回潮率逐漸增大，沸水收縮率先降低后增大。其制備的另一種生物基聚酰胺56/聚酯并列復(fù)合纖維，非常適用于針織與機織物。趙輝[33]研究了生物基聚酰胺56和普通聚酯的一步法異收縮混纖絲的可紡性，分別制備了生物基聚酰胺56 POY/聚酯全拉伸絲(FDY)混紡絲與聚酯POY/生物基聚酰胺56 FDY混紡絲。王學(xué)利等[34]用生物質(zhì)聚酰胺56切片和聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)切片經(jīng)過紡絲制得生物基聚酰胺56/PBT纖維FDY/POY異收縮混紡絲，其絲束表面有細微自然的卷曲，親水性得到了大大改善，可用于仿棉、仿蠶絲紡織品的開發(fā)。

遼寧銀珠化紡集團有限公司在聚合過程中加入反應(yīng)型有機磷系阻燃劑，制備出一種具有阻燃性能的生物基聚酰胺56纖維[35]，極限氧指數(shù)達到29.2%，阻燃性能突出，其還具有接近棉的高吸濕性，強度高，柔軟舒適，耐熱性能良好。通過在紡絲過程中添加功能母粒還可開發(fā)出具有遠紅外、涼感、抗菌、阻燃、抗靜電與抗紫外線等高附加值聚酰胺56功能纖維，拓寬了生物基聚酰胺56纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。

張瀚譽等[36]將聚六亞甲基胍鹽酸鹽(PHMG)與生物基聚酰胺56共混紡絲，制備了抗菌生物基聚酰胺56共混纖維。該共混纖維表現(xiàn)出優(yōu)異的抗菌性能，當(dāng)PHMG添加量為2%時抑菌率達到了99.9%，可用于制備襪子、內(nèi)衣、運動服、口罩、尿不濕、手術(shù)服、床上用品等。

5 結(jié)束語

生物基聚酰胺56的成功產(chǎn)業(yè)化是我國聚酰胺產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的一個里程碑。生物基聚酰胺56在紡織領(lǐng)域的廣泛研究與開發(fā)，為生物基聚酰胺56纖維的大規(guī)模應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)，將有助于我國破解國外公司對己二胺供應(yīng)的壟斷，遠期更是有望在國內(nèi)培育出千億元級的綠色聚酰胺產(chǎn)業(yè)鏈，同時也可助力國家應(yīng)對高度依賴進口石油的嚴峻局面，對中國早日實現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)同樣具有積極意義。

生物基聚酰胺56纖維的大宗品種化同樣面臨著亟需解決的問題，如生物原料(淀粉等)的供應(yīng)和價格波動、水耗能耗的降低、副產(chǎn)物的減量和綜合利用、全鏈條成本削減等，需要在生物合成、發(fā)酵、產(chǎn)品純化、聚合與紡織應(yīng)用等領(lǐng)域持續(xù)加大研發(fā)投入力度與資金支持，鼓勵建立產(chǎn)學(xué)研用一體化研究體系，拓展生物基聚酰胺56纖維的規(guī)?；瘧?yīng)用，從而促進我國化學(xué)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，引領(lǐng)世界生物基聚酰胺纖維的發(fā)展。