[发明专利]提高退绕性的聚氨酯弹性纤维制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯弹性纤维(氨纶)的制备方法，属于化纤生产技术领域。

背景技术

聚氨酯弹性纤维自面世以来，因其具有的优异性能，被广泛用于服装面料领域。但是、随着应用领域的拓展以及各种新兴的面料加工技术的出现，迫切需求提高聚氨酯弹性纤维的退绕性能。目前、解决氨纶弹性纤维退绕不畅的方法，一般都是采取聚氨酯聚合物溶液中加入适量的硬脂酸镁以及通过上油将氨纶丝包覆的方式，此种方法存在下述问题：1、提高硬脂酸镁含量可能导致氨纶弹性纤维生产出现故障；2、随着丝饼放置时间的延长，丝饼表层油剂挥发越来越严重，丝饼内层油剂中的矿物油会浸入丝条当中，导致聚合物溶胀，丝饼粘连。本发明就是针对上述问题，在聚氨酯聚合物中加入适量的和聚氨酯有一定相容性的硅油，解决氨纶弹性纤维放置时间过长退绕不畅的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种提高退绕性的聚氨酯弹性纤维制备方法，采用本发明的制备方法制备得到的氨纶弹性纤维退绕性能优异。

本发明的目的是这样实现的，一种提高退绕性的聚氨酯弹性纤维制备方法，采用在聚氨酯弹性纤维制备过程中得到的聚氨酯聚合物(聚氨酯脲溶液)中加入适量的和聚氨酯有一定相容性的硅油，来解决氨纶弹性纤维放置时间过长退绕不畅的问题，提高其退绕性。其中硅油的添加量为聚合物质量的0.2～1.0％，如果硅油添加量过多，可能从聚氨酯脲聚合物溶液内析出，在纺丝过程中导致计量泵吐出量不足，出现“飘丝”现象；过少则无法得到优异的退绕性能。优选添加质量百分比为0.5～1.0％。

上述制备方法中，聚氨酯弹性纤维的制备方法可以采用现有技术的任意方法，根据本发明的一种优选实施方式，其可以包括如下步骤：

(1)使用聚合多元醇和二异氰酸酯类物质为原料混合反应得到异氰酸酯封端的预聚物；

(2)将预聚物用酰胺化合物溶解后与胺类扩链剂混合反应得到聚氨酯脲溶液；

(3)在生成的聚氨酯脲溶液中加入硅油等添加剂，得到以聚氨基甲酸酯和聚氨基甲酸酯脲化合物为重复单元的氨纶纺丝原液；

(4)将氨纶纺丝原液陈化后进行干纺方法纺丝，得到氨纶纤维；

其中在步骤(3)中硅油的添加量为使硅油在聚氨酯聚合物中的质量浓度为0.2～1.0％。

上述制备方法中，所述原料聚合多元醇优选为分子量1000至3000的聚合二元醇。所述二异氰酸酯类物质和聚合多元醇的摩尔比优选为1.55∶1～2.15∶1。所述步骤(2)得到的聚氨酯脲溶液，其中聚氨酯脲溶液的含固量优选为25％～35％。其中酰胺化合物选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺。其中胺类扩链剂为由如下摩尔比例的物质组成的混合物：乙二胺50～90；和2-甲基戊二胺或丙二胺10～50。

所述步骤(4)中陈化时间优选为30～60小时。

本发明的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其中干纺方法中使用热氮气或空气在圆形或方形甬道内对纺丝原液烘干，经牵伸、上油、卷绕制成氨纶纤维。

本发明的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其中所述步骤(3)中除添加硅油外，还可以添加其余添加剂，包括消光剂二氧化钛、润滑剂硬脂酸镁、UV稳定剂Tinuvin 234等。

本发明的氨纶弹性纤维的制备方法，其中所述步骤(3)中的添加剂还包括至少一种单官能度链终止剂，所述终止剂选自单官能度的伯胺或仲胺，如：二甲胺、二乙胺、二-正丁胺、正丁胺、正己胺、环己胺、乙醇胺之一或其混合物。

本发明的有益效果在于，在制得的聚氨酯聚合物溶液中加入适量的与聚氨酯有一定相容性的硅油，确保氨纶丝在后续应用过程中退绕顺畅。

具体实施方式

为进一步说明本发明，结合以下实施例说明：

实施例1

分子量1818的聚合二元醇3636克，4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯875克，在80度反应120分钟，得到两末端具有异氰酸酯基的预聚物，加入7500克二甲基乙酰胺溶解形成溶液。边搅拌边快速加入溶解于1800克二甲基乙酰胺溶液中的76克乙二胺、18克2-甲基戊二胺、10克乙醇胺的扩链剂溶液，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液。然后加入含有二氧化钛5g，润滑剂硬脂酸镁10克，UV稳定剂Tinuvin 234为10克的二甲基乙酰胺(DMAC)550克的分散液，混合均匀后得到纺丝原液，纺丝原液陈化45小时后，使用热氮气或空气在圆形或方形甬道内对纺丝原液烘干，经牵伸、上油、卷绕，就可以制得氨纶丝。

实施例2