CN104928798A - 一种舒适氨纶纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种舒适氨纶纤维及其制备方法，其质量百分比配方为：聚醚多元醇结构单元的聚氨酯类成纤聚合物60.0～70.8％，二羟基硅油结构单元的聚氨酯类成纤聚合物28.0～38.0％，添加剂1.2～2.0％。制备方法为：1.分别制备含有聚醚多元醇结构单元的预聚物和含有二羟基硅油结构单元的预聚物，扩链，制得成纤高聚物，与添加剂浆料混合后；2.在超声和搅拌下储存熟化，制得纺丝原液；3.最后通过干法纺丝的设备和工艺制得。本发明氨纶纤维具有高回弹、低模量的特性，满足舒适氨纶应用领域的要求，减轻对皮肤的束缚感，让消费者倍感舒适、自由；丝卷在卷装过程中，不用使用油剂，使产品更加清洁，后道使用更加方便。

Description

一种舒适氨纶纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能性化学纤维及其制造方法技术，具体为一种舒适氨纶纤维及其制备方法。

背景技术

氨纶是一种聚氨酯弹性纤维，是提升纺织品品质的关键因素之一。但是当含氨纺织品与人体亲密接触、贴合要求高时，高模量的弹性纤维就会由于其压迫性而给人体带来不适感，而低模量的弹性纤维又面临着回弹低的问题，弹性织物容易失弹。一种舒适氨纶纤维不仅可以提升面料的舒适性、耐用性，更重要的是不使用油剂，更加清洁，能够满足更加苛刻的使用要求，同时减少后道工序，更加节能、环保。

目前关于舒适氨纶纤维生产方面的专利技术及文献较少，因此，需要开发一种生产舒适氨纶纤维的新技术，同时克服制造工艺上的技术难题，以满足氨纶纤维制造技术及应用领域发展的需要。

发明内容

技术问题：本发明拟解决的技术问题是设计一种舒适氨纶纤维及其制备方法。该制备方法的实施过程稳定，制备的氨纶纤维具备舒适、清洁等特性，制备的纺织品舒适、耐用。该舒适氨纶纤维制造工艺技术先进，设备常规，可以工业化实施。

技术方案：本发明的一种舒适氨纶纤维，其质量百分比配方为：

本发明的舒适氨纶纤维的制备方法按以下工艺进行：

1.1)制备含有聚醚多元醇结构单元的预聚物溶液：将二异氰酸酯与聚四氢呋喃二醇的摩尔比为1.6～1.9在70～90℃下预聚合90～120min，预聚合完成后，向预聚物中添加N，N-二甲基乙酰胺溶剂制成质量百分比浓度为50～60％的预聚物溶液；

1.2)制备含有二羟基硅油结构单元的预聚物溶液：将二异氰酸酯与二羟基硅油的摩尔比为1.6～1.9在75～95℃下预聚合90～150min，预聚合完成后，向预聚物中添加N，N-二甲基乙酰胺溶剂制成质量百分比浓度为50～60％的预聚物溶液；

1.3)制备混合预聚物溶液：将步骤1.1)与步骤1.2)的预聚物溶液在25～40℃下共混30～60min，制得混合预聚物溶液；

1.4)制备成纤聚合物溶液：扩链剂为乙二胺、丙二胺、二乙胺的N，N-二甲基乙酰胺溶液，质量百分比浓度为4.0～5.0％；扩链剂添加到步骤1.3)制备的混合预聚物溶液中扩链，反应温度为70～100℃，扩链后即制得成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液；

1.5)制备助剂浆料：将抗紫外剂、抗氧剂、润滑剂、消光剂和成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液混合，通过搅拌器搅拌、研磨机研磨达到均匀分散的目的，制备的浆料的质量百分比浓度为35～45％；

1.6)制备纺丝原液：将步骤1.4)制备的成纤聚合物溶液与步骤1.5)制备的助剂浆料在搅拌设备中分散均匀后，进入熟化阶段。在熟化阶段，温度为40～50℃，储存40～60小时。在此过程中，螺带式搅拌桨上安装有超声波发生器，频率为20～60KHz，熟化完全后，得到纺丝原液；

1.7)将纺丝原液从喷丝板组合件挤出，通过干法纺丝，溶剂挥发后制得舒适氨纶纤维。

其中二羟基硅油的相对分子量为2000～3000。

其中抗紫外剂为2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并***，抗氧剂为双(N、N-二甲基酰肼氨基4-苯基)甲烷，润滑剂为硬脂酸镁，消光剂为二氧化钛。

有益效果：本发明通过利用独特的工艺，制备的舒适氨纶纤维具备高回弹、低模量的特性，其制备的产品，如医用绷带、尿不湿、织带等，能够大大减轻对人体的束缚感，提高舒适程度；软硬段分离更加充分，同时软段更加柔软，有效提升回弹性。丝卷卷装时，不用使用油剂，就能够保证纤维的退绕性。由于高聚物的分子链中含有大量的硅氧键，能够进一步提高纤维的耐碱性能。在后道使用时，由于不含油剂，一方面更加清洁，能够满足对卫生要求更加苛刻的领域应用要求，另一方面也省去下游制造商的除油工艺，降低成本。本发明制造工艺先进，对设备没有特殊要求，工业化实施容易，便于推广。

具体实施方式

本发明的一种舒适氨纶纤维，其质量百分比配方为：

所述的二羟基硅油的相对分子量为2000～3000。

所述抗紫外剂为2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并***；抗氧剂为双(N、N-二甲基酰肼氨基4-苯基)甲烷，润滑剂为硬脂酸镁，消光剂为二氧化钛。

实施例1：

第一步：制备混合预聚物溶液

1)制备含有聚醚多元醇结构单元的预聚物溶液：将二异氰酸酯与聚四氢呋喃二醇的摩尔比为1.7在90℃下预聚合90min，预聚合完成后，向预聚物中添加N，N-二甲基乙酰胺溶剂制成质量百分比浓度为50％的预聚物溶液；

2)制备含有二羟基硅油结构单元的预聚物溶液：将二异氰酸酯与二羟基硅油的摩尔比为1.7在95℃下预聚合100min，预聚合完成后，向预聚物中添加N，N-二甲基乙酰胺溶剂制成质量百分比浓度为50％的预聚物溶液；其中二羟基硅油的相对分子量为2500。

3)制备混合预聚物溶液：将步骤1)与步骤2)的预聚物溶液在40℃下共混35min，制得混合预聚物溶液；

第二步：制备成纤聚合物溶液

扩链剂为乙二胺、丙二胺、二乙胺的N，N-二甲基乙酰胺溶液，质量百分比浓度为5.0％；扩链剂添加到制备的混合预聚物溶液中扩链，反应温度为80℃，扩链后即制得成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液；

第三步：制备助剂浆料

将抗紫外剂、抗氧剂、润滑剂、消光剂、成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液混合，通过搅拌器搅拌、研磨机研磨达到均匀分散的目的，制备的浆料的质量百分比浓度为35％，其中抗紫外剂为2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并***，抗氧剂为双(N、N-二甲基酰肼氨基4-苯基)甲烷，润滑剂为硬脂酸镁，消光剂为二氧化钛；

第四步：制备纺丝原液

将制备的成纤聚合物溶液与制备的助剂浆料在搅拌设备中分散均匀后，进入熟化阶段。在熟化阶段，温度为40℃，储存60小时。在此过程中，螺带式搅拌桨上安装有超声波发生器，频率为60KHz，熟化完全后，得到纺丝原液；

第四步：纺丝

将纺丝原液从喷丝板组合件挤出，通过干法纺丝，溶剂挥发后制得舒适氨纶纤维。纺丝条件：

a.风量：上进/上回/下回＝0.55/0.30/0.23；b.温度(℃)：上甬/中甬/下甬＝260/245/200；c.纺丝速度：900m/min。

该纤维规格为840旦，拉伸300％的强力为150克力，断裂强力为550克力，回弹性为94.5％。

对比例1：

第一步：制备预聚物溶液

将二异氰酸酯与聚四氢呋喃二醇的摩尔比为1.7在90℃下预聚合90min，预聚合完成后，向预聚物中添加N，N-二甲基乙酰胺溶剂制成质量百分比浓度为50％的预聚物溶液；

第二步：制备成纤聚合物溶液

扩链剂为乙二胺、丙二胺、二乙胺的N，N-二甲基乙酰胺溶液，质量百分比浓度为5.0％；扩链剂添加到制备的混合预聚物溶液中扩链，反应温度为80℃，扩链后即制得成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液；

第三步：制备助剂浆料

将抗紫外剂、抗氧剂、润滑剂、消光剂、成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液混合，通过搅拌器搅拌、研磨机研磨达到均匀分散的目的，制备的浆料的质量百分比浓度为35％，其中抗紫外剂为2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并***，抗氧剂为双(N、N-二甲基酰肼氨基4-苯基)甲烷，润滑剂为硬脂酸镁，消光剂为二氧化钛；

第四步：制备纺丝原液

将制备的成纤聚合物溶液与制备的助剂浆料在搅拌设备中分散均匀后，进入熟化阶段。在熟化阶段，温度为40℃，储存60小时，熟化完全后，得到纺丝原液；

第四步：纺丝

将纺丝原液从喷丝板组合件挤出，通过干法纺丝，溶剂挥发后制得普通氨纶纤维。纺丝条件：

a.风量：上进/上回/下回＝0.55/0.30/0.23；b.温度(℃)：上甬/中甬/下甬 ＝260/245/200；c.纺丝速度：900m/min。

该纤维规格为840旦，拉伸300％的强力为190克力，断裂强力为650克力，回弹性为92.5％。

Claims (4)

1.一种舒适氨纶纤维，其质量百分比配方为：

2.根据权利要求1所述的舒适氨纶纤维，其特征在于，所述二羟基硅油的相对分子量为2000～3000。

3.根据权利要求1所述的舒适氨纶纤维，其特征在于，所述抗紫外剂为2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并***，抗氧剂为双(N、N-二甲基酰肼氨基4-苯基)甲烷，润滑剂为硬脂酸镁，消光剂为二氧化钛。

4.一种如权利要求1所述的舒适氨纶纤维的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下工艺进行：

1.1)制备含有聚醚多元醇结构单元的预聚物溶液：将二异氰酸酯与聚四氢呋喃二醇的摩尔比为1.6～1.9在70～90℃下预聚合90～120min，预聚合完成后，向预聚物中添加N，N-二甲基乙酰胺溶剂制成质量百分比浓度为50～60%的预聚物溶液；

1.2)制备含有二羟基硅油结构单元的预聚物溶液：将二异氰酸酯与二羟基硅油的摩尔比为1.6～1.9在75～95℃下预聚合90～150min，预聚合完成后，向预聚物中添加N，N-二甲基乙酰胺溶剂制成质量百分比浓度为50～60%的预聚物溶液；

1.3)制备混合预聚物溶液：将步骤1.1)与步骤1.2)的预聚物溶液在25～40℃下共混30～60min，制得混合预聚物溶液；

1.4)制备成纤聚合物溶液：扩链剂为乙二胺、丙二胺、二乙胺的N，N-二甲基乙酰胺溶液，质量百分比浓度为4.0～5.0%；扩链剂添加到步骤1.3)制备的混合预聚物溶液中扩链，反应温度为70～100℃，扩链后即制得成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液；

1.5)制备助剂浆料：将抗紫外剂、抗氧剂、润滑剂、消光剂和成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液混合，通过搅拌器搅拌、研磨机研磨达到均匀分散的目的，制备的浆料的质量百分比浓度为35～45%；

1.6)制备纺丝原液：将步骤1.4)制备的成纤聚合物溶液与步骤1.5)制备的助剂浆料在搅拌设备中分散均匀后，进入熟化阶段。在熟化阶段，温度为40～50℃，储 存40～60小时。在此过程中，螺带式搅拌桨上安装有超声波发生器，频率为20～60KHz，熟化完全后，得到纺丝原液；

1.7)将纺丝原液从喷丝板组合件挤出，通过干法纺丝，溶剂挥发后制得舒适氨纶纤维。