一种低熔点氨纶纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低熔点氨纶纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）预聚合：将二苯基甲烷‑4,4'‑二异氰酸脂与聚醚二醇混合搅拌，升温反应，冷却得到预聚合产物；（2）聚合：将步骤（1）中制得的预聚合产物经非质子性极性溶剂溶解后，移送到聚合反应釜内，通入一定温度的冷媒，加入扩链剂，反应生成分子量氨纶纺丝原液；（3）纺丝：将步骤（2）制得的氨纶纺丝原液制成低熔点氨纶纤维。本发明专利技术可同时在间歇聚合氨纶、连续聚合氨纶干法纺丝上使用，且制得的氨纶丝具有低熔点、良好热粘合性能等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低熔点氨纶纤维的制备方法，属于纺织的

技术介绍
氨纶是一种纺织特种纤维，低熔点氨纶又名热熔氨纶、防脱散氨纶，已广泛应用于机织及针织弹性织物中。氨纶制品提供良好回弹性及贴合性，然而对于含有氨纶的制品在反复拉伸、裁剪、刮划时会出现脱丝、卷边、纵向脱散问题。近年来随着技术升级及服用领域的拓展，低熔点氨纶制品受到消费者热捧，特别是低熔点氨纶织造的丝袜具备的“抓不破、热粘合、防脱散”特性得到消费者的认可，在目前氨纶形势不景气的前提下，追求产品差异化、高附加值成为各个氨纶厂家的首选，针对低熔点氨纶国内外氨纶厂家用不同方法做了一些开发。专利公开号CN102257198A可熔的双组分氨纶,包括聚氨酯脲和聚氨酯组合物的氨纶纤维，由溶液-纺丝工艺如干纺或湿纺制备的多组分弹性纤维。这些纤维具有包括至少两个有可确定边界的单独区域的横截面，其中由横截面的边界确定的至少一个区域包括聚氨酯脲或聚氨酯组合物。纤维的一个区域包括增强对其本身或对基材的粘合性的可熔性改进剂。利用双组分结构，其中一个组分提供氨纶基本特性，另外一个组分提供对本身及其余纤维的粘合性能。专利公开号CN103588945A一种低熔点氨纶切片及其制备方法，其由如下重量百分比的原料组成：聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物65-70%、异氰酸酯25-30%、扩链剂4-7%；其中聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物中，聚醚多元醇的质量分数为85-95%,聚酯多元醇<br>的质量分数为5-15%。专利公开号CN103590137A一种低熔点氨纶纤维的生产方法，具体为：先将氨纶切片干燥含水率低于0.01%，然后与交联剂一起投入单螺杆挤出机中熔融挤压成熔体，将该熔体通过计量泵输送酯纺丝装置中进行纺丝，得到低熔点氨纶纤维。上述现有技术均涉及了低熔点氨纶的制造方法，但其无法同时在间歇聚合氨纶、连续聚合氨纶干法纺丝上使用，且制得的氨纶性能有待进一步提高。有基于此，提出本专利技术。
技术实现思路
针对现有技术的上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种低熔点氨纶纤维的制备方法，该方法可同时在间歇聚合氨纶、连续聚合氨纶干法纺丝上使用，且制得的氨纶丝具有低熔点、良好热粘合性能等优点。为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种低熔点氨纶纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）预聚合：将二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸脂与聚醚二醇按照0.22:1-0.29:1的质量比混合搅拌，升温反应，冷却得到预聚合产物；（2）聚合：将步骤（1）中制得的预聚合产物经非质子性极性溶剂溶解后，移送到聚合反应釜内，移入的预聚合产物温度为35-40℃，向聚合反应釜夹套通入一定温度的冷媒，将预聚合产物冷却至8-10℃，加入扩链剂，反应生成分子量为2万～30万的氨纶纺丝原液；（3）纺丝：将步骤（2）制得的氨纶纺丝原液制成低熔点氨纶纤维。所述步骤（1）中的聚醚二醇为共聚型聚醚二醇，所述共聚型聚醚二醇的分子量为800-4000。所述步骤（1）中的预聚合反应温度为60-80℃，反应时间为1.5-4小时，预聚合物产物为两端含有异氰酸酯的氨基甲酸酯粘稠液体。优选的，步骤（1）中共聚型聚醚二醇的分子量为1800-2200反应的温度为75℃，反应时间为2小时。所述步骤（2）中的非质子性极性溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺，所述非质子性极性溶剂加入量是聚醚二醇体积的2-4倍。优选的，所述步骤（2）中的非质子性极性溶剂为N,N-二甲基乙酰胺，所述N,N-二甲基乙酰胺的加入量是聚醚二醇体积的3倍。将步骤（1）中制得的预聚合产物经非质子性极性溶剂溶解后获得两端含有异氰酸根的氨基甲酸酯预聚合溶液。所述步骤（2）中的冷媒为30%质量浓度、-10℃的乙二醇水溶液。所述步骤（2）中的扩链剂的质量浓度为5-10%，优选为7%。且所述扩链剂质量比包括以下组分：0.5-3.8的乙二胺和0.6-4.2的丙二胺或2-甲基戊二胺，93-95的二甲基乙酰胺。优选的，所述扩链剂为乙二胺与丙二胺的混合物，其摩尔比为乙二胺40，丙二胺50。所述的扩链剂中包括至少一种单官能度链终止剂，所述的单官能度链终止剂为二乙胺、乙醇胺、二正丁胺或二甲胺的一种或几种，优选二乙胺。步骤（2）中的聚合反应后，聚合物的温度控制为40-90℃，优选温度在80℃，聚合物的固含量为28-38%，优选浓度为36%，聚合物表观粘度在40℃为2000-5000poise，优选粘度为3500-4500poise。步骤（3）中采用溶液纺丝的方法制成低熔点氨纶纤维，所述溶液纺丝的喷丝头温度为250℃，纺丝速度为800-950m/min，纺丝得到的弹性纤维的线密度为15-70dtex。本专利技术的氨纶纤维与常规氨纶纤维的性质有本质区别，常规氨纶使用聚四亚甲基醚二醇（PTMG），分子量在1800-2000，制备的氨纶丝具有良好的回弹及耐高温性能，而本发明采用共聚型聚醚二醇，四氢呋喃与带支链的二醇（如：2-甲基-1,3丙二醇、3-甲基-1.5戊二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1-甲基-1,8-辛二醇、新戊二醇、3-甲基-1,6-己二醇、4-甲基-1,7庚二醇等）共聚得到分子量1800-2000的共聚醚二醇，该原料具有优良的低温特性，分子量分布窄，粘度低，较PTMG具有更低的熔点及玻璃化温度，利用共聚型聚醚二醇生产的氨纶丝，分子结构软段由共聚型聚醚二醇代替了聚四亚甲基醚二醇，由于共聚型聚醚二醇带有支链，降低了软段的结晶性，从而大大降低了氨纶分子的玻璃化温度，使用本专利技术制得的氨纶丝在后道制品热定型及染色过程中，热量的传递将氨纶丝与外部纤维及氨纶丝与氨纶丝变形粘合，从而赋予制品“抓不破、防脱散”的特性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。实施例1取分子量为1800的共聚型聚醚二醇4200g和异氰酸脂(MDI)993g添加到预聚合反应釜内，在45℃条件下进行混合搅拌，反应时间2小时，使反应温度达到70℃，反应后的预聚合产物为粘稠状液体，向预聚合反应釜夹套内通1℃的冷水，将预聚合产物降温到50℃，加入2726gDMAC溶解稀释得到溶液，混合均匀后移送到聚合反应釜内。移入的预聚合产物温度在35-45℃，向聚合反应釜夹套内通入30%质量浓度、-10℃的冷媒，将预聚合产物冷却到10℃，加入定量的扩链剂溶液，扩链剂溶液为二甲基乙酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低熔点氨纶纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）预聚合：将二苯基甲烷‑4,4'‑二异氰酸脂与聚醚二醇按照0.22:1‑0.29:1的质量比混合搅拌，升温反应，冷却得到预聚合产物；（2）聚合：将步骤（1）中制得的预聚合产物经非质子性极性溶剂溶解后，移送到聚合反应釜内，移入的预聚合产物温度为35‑40℃，向聚合反应釜夹套通入一定温度的冷媒，将预聚合产物冷却至8‑10℃，加入扩链剂，反应生成分子量为2万～30万的氨纶纺丝原液；（3）纺丝：将步骤（2）制得的氨纶纺丝原液制成低熔点氨纶纤维。

【技术特征摘要】
1.一种低熔点氨纶纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）预聚合：将二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸脂与聚醚二醇按照0.22:1-0.29:1的质量比
混合搅拌，升温反应，冷却得到预聚合产物；
（2）聚合：将步骤（1）中制得的预聚合产物经非质子性极性溶剂溶解后，移送到聚合反
应釜内，移入的预聚合产物温度为35-40℃，向聚合反应釜夹套通入一定温度的冷媒，将预
聚合产物冷却至8-10℃，加入扩链剂，反应生成分子量为2万～30万的氨纶纺丝原液；
（3）纺丝：将步骤（2）制得的氨纶纺丝原液制成低熔点氨纶纤维。
2.如权利要求1所述低熔点氨纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的聚醚
二醇为共聚型聚醚二醇，所述共聚型聚醚二醇的分子量为800-4000。
3.如权利要求1所述低熔点氨纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的预聚
合反应温度为60-80℃，反应时间为1.5-4小时，预聚合物产物为两端含有异氰酸酯的氨基
甲酸酯粘稠液体。
4.如权利要求1所述低熔点氨纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的非质
子性极性溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺，所述非质子性极性溶剂加入量是
聚醚二醇体积的2-4倍。
5.如权利要求1所述低熔点氨纶纤维的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子成，
申请(专利权)人：浙江开普特氨纶有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33