CN110318114A - 一种易退绕、防黏连聚氨酯纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够长时间保持易退绕、防黏连性能的聚氨酯纤维及其制备方法。该方法为：(1)将原料聚四氢呋喃醚二醇和4，4，‑二苯基甲烷二异氰酸酯混合反应得到预聚物，加入适量溶剂制成预聚物溶液；(2)预聚物溶液与混合二胺扩链剂反应，形成聚合物溶液；(3)向聚合物溶液中加入特殊的助剂浆料后，经过搅拌、熟化制备纺丝原液；(4)经纺丝设备纺丝后，制备成易退绕防黏连聚氨酯纤维。本发明易退绕、防黏连聚氨酯纤维，从卷绕头上取下起至少6个月后，聚氨酯纤维在退绕过程中无黏连、断丝现象，在延长聚氨酯纤维储存期同时，增加其使用寿命，大大减少聚氨酯纤维的损耗，降低工业生产成本。

Description

一种易退绕、防黏连聚氨酯纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能性化学纤维及其制造方法技术，具体为一种易退绕、防黏连聚氨酯纤维及其制备方法技术。

背景技术

通常，聚氨酯脲弹性纤维因为具有优异的弹性以及弹性恢复力等固有性质，所以能够用于各种目的。而且，随着聚氨酯脲弹性纤维的应用范围的不断扩大，常规的纤维需要通过新的附加特性一满足需求。

随着国民生活质量的不断提高，消费者对衣物的舒适度的要求也越来越高，氨纶的使用范围、应用领域不断拓展，聚氨酯纤维对提升面料品质有重要作用，在面料中的含量也不断提升。为降低面料生产成本，那么开发一种能够长时间内保持易退绕、防黏连特性的的氨纶聚氨酯纤维就日趋重要，不仅能够降低聚氨酯厂家的废品率，而且降低面料生产厂家的生产成本。

通常，聚氨酯脲弹性纤维在与反纱包括尼龙，棉，丝，绒线等等，编织时通过在某种旋转体上的旋转运动以进行退绕，然后在具有圆形或椭圆形截面形状的弹性纤维的情况下，会发生弹性纱线脱离横向圆周等的纱线流动性问题，或者圆周的形状会受到干扰，并在圆周的边缘形成类似条带等，从而会在编织过程中导致纤维断裂。

南京睿之博知识产权代理有限公司申请的一份专利中，发明了一种AB双组份油剂，来改善氨纶丝的退绕性能。

在中国公开专利CN106592008A，通过在生产氨纶的纺丝原液中加入生产间位芳纶纤维的纺丝原液的方法，使其具有优秀的弹性和耐热性。中国公开专利CN108138373A的发明中，在制备用于制造某种弹性纱线的预聚物时，特别的将NCO％的值设定在约2.60％至3.00％之间，以增加硬链段的含量比例，并且乙二胺作为扩链剂，可以使得弹性纱线的截面为需要的花生型。在中国公开专利CN102704034A中，通过添加硬脂酸镁的方法，改善氨纶纤维的退绕行。在中国公开专利CN108085780A中，通过在聚合过程中选择不同的溶剂，制备出态退绕应力值数据的变异系数CV值大幅度降低,其氨纶丝卷的均一性有明显提高的氨纶纤维。而同时，在中国公开专利CN108048952A中，通过添加增溶剂和流动促进剂，然后和热塑型聚氨酯溶液混合的方法，能够促进纤维的黏连，而且均一性较好。此外，还公开了一种通过在聚合物原液中加入溶剂型聚脲、矿物油和阴离子表面活性剂的组合物以制备纺丝原液的方法，得到退绕行良好的氨纶丝。为了减少生产成本，增加工业利润，本发明公开了一种可以更加方便生产，增加退绕行的方法。

发明内容

技术问题：

本发明拟解决的技术问题是涉及一种易退绕、防黏连聚氨酯纤维及其制备方法。该制备方法在实施过程中稳定，制备的聚氨酯纤维经过长时间存储后依然保持易退绕、无黏连的特性，提高氨纶存储时间。该易退绕、防黏连聚氨酯纤维制造技术成熟稳定，不需要特殊的设备，非常便于工业化实施。

本发明提供了一种易退绕防黏连聚氨酯纤维，其质量百分比为：

所述的聚四氢呋喃醚二醇基成纤聚合物为聚四氢呋喃醚二醇和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯混合反应得到的预聚物。

所述的表面活性剂为四丁基高氯酸铵、奥拉氟、氟罗地尔和聚丙烯酸铵中的至少一种或两种及两种以上的混合物。

所述的抗紫外剂为2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种或两种及两种以上的混合物；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。

本发明提供的易退绕防黏连聚氨酯纤维的制备方法包括以下步骤：

1)将原料四氢呋喃醚二醇和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯在N,N-二甲基乙酰胺中混合，质量百分比浓度为60.0～75.0％，在60～95℃反应100～140min，制备得到预聚物，其中4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与聚四氢呋喃醚二醇的摩尔比为(1.5～2.0):1；

2)将所述的预聚物溶解入溶剂N，N-二甲基乙酰胺，得到预聚物溶液，在50～60℃的温度下存储；

3)制备混合二胺扩链剂：将乙二胺、丁二胺、戊二胺中的一种，或两种及两种以上混合物溶解入溶剂N，N-二甲基乙酰胺，形成质量百分比浓度为1.00～8.00％的混合二胺扩链剂；

4)将所述的混合二胺扩链剂加入到所述的预聚物溶液中并搅拌，其中胺基的摩尔数与异氰酸酯基的摩尔数比为(0.70～1.45)：1，进行反应，形成质量百分比浓度为40～50％的聚合物溶液；

5)制备助剂浆料：将表面活性剂、抗紫外剂、抗氧剂、润滑剂和消光剂等加入到N,N-二甲基乙酰胺中并研磨30～45小时，形成质量百分比为25～45％的助剂浆料；

6)将所述的助剂浆料加至所述的聚合物溶液中，经30～45小时搅拌熟化，采用喷丝板，通过干法纺丝，形成聚氨酯纤维。

所述的易退绕、防黏连聚氨酯纤维的制备方法，其特征在于所述喷丝板的丝孔孔径为0.10～0.25mm，孔间距离为1.50～5.50mm。

有益效果：

通过本发明的制备方法得到的聚氨酯纤维，经超过半年及以上存放时间以后，仍然具有良好的退绕效果，和优异的力学物理性能。此时聚氨酯纤维仍然具有使用价值，可以有效的减少氨纶生产厂家和服装面料厂家的损失，为其节约生产成本提供了更多的选择。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下:

实施例1：

制备的易退绕、防黏连聚氨酯纤维的各组分所需质量百分比为：

通过对上面实施例的具体实施，得到下表中的物理性能。

表1：

储存时间	≥7个月
		退绕成功率	≥98％
拉伸260％应力保持率	≥95％
		面料成品合格率	≥95％

由表1可知，实施例1中制备的易退绕、防黏连聚氨酯纤维存放时间超过半年后，依然能够使用，具有商业使用价值。

实施例2：

制备的易退绕、防黏连聚氨酯纤维各组分所需质量百分比为：

通过对上面实施例的具体实施，得到下表中的物理性能。

表2：

储存时间	≥9个月
		退绕成功率	≥97％
拉伸260％应力保持率	≥94％
		面料成品合格率	≥94％

由表2可知，实施例2中制备的易退绕、防黏连聚氨酯纤维存放时间超过大半年后，依然能够使用，具有商业使用价值。

Claims (6)

1.一种易退绕、防黏连聚氨酯纤维，其特征在于，该易退绕、防黏连聚氨酯纤维的质量百分比组成为：

2.根据权利要求1所述的易退绕、防黏连聚氨酯纤维，其特征在于，所述的聚四氢呋喃醚二醇基成纤聚合物为聚四氢呋喃醚二醇和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯混合反应得到的预聚物。

3.根据权利要求1或2所述的易退绕、防黏连聚氨酯纤维，其特征在于，所述的表面活性剂为四丁基高氯酸铵、奥拉氟、氟罗地尔和聚丙烯酸铵中的至少一种，或两种及两种以上的混合物。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的易退绕、防黏连聚氨酯纤维，其特征在于，所述的抗紫外剂为2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种，或两种及两种以上的混合物；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。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的易退绕、防黏连聚氨酯纤维，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

1)将原料四氢呋喃醚二醇和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯在N，N-二甲基乙酰胺中混合，质量百分比浓度为60.0～75.0％，在60～95℃反应100～140min，制备得到预聚物，其中4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与聚四氢呋喃醚二醇的摩尔比为(1.5～2.0):1；

2)将所述的预聚物溶解入溶剂N,N-二甲基乙酰胺，得到预聚物溶液，在50～60℃的温度下存储；

3)制备混合二胺扩链剂：将乙二胺、丁二胺、戊二胺中的一种，或两种及两种以上混合物溶解入溶剂N,N-二甲基乙酰胺，形成质量百分比浓度为1.00～8.00％的混合二胺扩链剂；

4)将所述的混合二胺扩链剂加入到所述的预聚物溶液中并搅拌，其中胺基的摩尔数与异氰酸酯基的摩尔数比为(0.70～1.45):1，进行反应，形成质量百分比浓度为40～50％的聚合物溶液；

5)制备助剂浆料：将表面活性剂、抗紫外剂、抗氧剂、润滑剂和消光剂加入到N，N-二甲基乙酰胺中并研磨30～45小时，形成质量百分比为25～45％的助剂浆料；

6)将所述的助剂浆料加至所述的聚合物溶液中，经30～45小时搅拌熟化，采用喷丝板，通过干法纺丝，形成聚氨酯纤维。

6.根据权利要求1～5所述的易退绕、防黏连聚氨酯纤维的制备方法，其特征在于所述喷丝板的丝孔孔径为0.10～0.25mm，孔间距离为1.50～5.50mm。