一种聚酰胺6弹性纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种聚酰胺6弹性纤维及其制备方法。所述聚酰胺6弹性纤维由聚酰胺6热塑性弹性体制成，所述聚酰胺6弹性纤维具有1.1g/cm

A polyamide 6 elastic fiber and its preparation method

The invention discloses a polyamide 6 elastic fiber and a preparation method thereof. The polyamide 6 elastic fiber is made of polyamide 6 thermoplastic elastomer, and the polyamide 6 elastic fiber has 1.1g/cm.

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺6弹性纤维及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，特别地，本专利技术涉及一种聚酰胺6弹性纤维及其制备方法。
技术介绍
尼龙纤维织物具有吸汗、轻质、韧性佳、抗酸碱等特点，是最适合人类穿着的人造织物之一，在服装上的应用也是尼龙纤维的主要用途之一。然而，尼龙纤维同样存在着模量高、回弹性差的缺点，难以满足人们对穿着舒适性的进一步要求。因此开发新型尼龙弹性纤维，推进尼龙纤维高性能化、功能化以及更佳的舒适性，成为尼龙纤维的主要发展方向。通常，弹性纤维是指具有高断裂伸长、低模量和高回弹性的合成纤维，可以满足人们对织物环保、舒适性要求，应用领域也从传统的织袜、内衣、运动服等拓展到休闲装、高弹力时装、高档成衣等新兴领域，并继续向汽车装饰领域、医用领域等拓展。目前市场上的弹性纤维主要分为氨纶弹性纤维、聚醚酯类弹性纤维、聚烯烃类弹性纤维、PTT纤维、双组分复合卷曲纤维、硬弹性纤维等。这些弹性纤维有诸多优点，但同时也存在着诸如吸湿低、不耐氯漂、易黄变以及制造过程危害大的缺点，需要继续改进。中国专利公开CN107268101A公开了一种聚烯烃弹性纤维，其由一种含弹性丙烯基聚合物的组合物制得，长丝断裂伸长率大于200％，但其不耐油性溶剂。中国专利公开CN107723836A公开了一种轻质聚氨酯弹性纤维及其制备方法。采用干法纺丝将聚氨酯脲溶液纺制成密度低、比重小的轻质聚氨酯弹性体纤维。但由于其制造过程中用到剧毒的异氰酸酯和N,N二甲基乙酰胺或者N,N二甲基甲酰胺，对人体和环境造成较大的危害。中国专利公开CN102758269A公开了一种弹性纤维及其制造方法。该弹性纤维的原料为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯的线性三嵌共聚物，其在100％拉伸条件下的弹性回复率为93％以上，200％拉伸条件下的弹性回复率为92％以上，但其耐油性较差。中国专利公开CN100557095C公开了一种丙三醇微交联聚醚酯弹性纤维的制备方法。其将丙三醇作为共聚单体与对苯二甲酸、聚四氢呋喃醚二醇和1,4-丁二醇熔融聚合下获得的聚醚酯熔融纺丝，得到改性聚醚酯弹性纤维。制得的纤维100％定伸长弹性体回复率超过98％，但其回潮率较低、模量大、穿着舒适性差。中国专利公开CN105839220A公开了一种AABB型长碳链聚醚酰胺弹性纤维及其制备方法和应用。其以AABB型长碳链聚酰胺作为硬链段，以聚醚作为软链段的软硬链段结构交替组成的嵌段共聚物为原料、采用熔融纺丝制得聚醚酰胺弹性纤维。其弹性回复率仅为80％、回潮率也较低，穿着舒适性差。另外，长碳链聚酰胺熔点低、耐热性差，并且价格昂贵、弹性纤维生产制造成本较高，不易获得市场认可。与长碳链聚酰胺热塑性弹性体相比，聚酰胺6热塑性弹性体具有更高的机械强度、更低的磨耗量、更宽的耐高低温范围、更大的吸湿率，以及较低的生产成本。在当前弹性纤维的研究中，未发现以聚酰胺6热塑性弹性体为基体材料制备弹性纤维的相关报道。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种聚酰胺6弹性纤维及其制备方法。所述的聚酰胺6弹性纤维具有轻质、高强、断裂伸长率高、模量低、回弹性高的特点，同时与氨纶纤维相比还具有回潮率高、耐热性好等良好性能，另外还具备成本低、制造过程环保的优点。所述聚酰胺6弹性纤维的制备方法流程简单、连续、生产效率高、制得的产品质量稳定。技术方案根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种聚酰胺6弹性纤维，其由聚酰胺6热塑性弹性体制成。所述聚酰胺6弹性纤维具有1.1g/cm3以下的根据GB/T1033-2008测量的密度，2.2cN/dtex以上的根据GB/T14344-2008测量的断裂强度，450％以上的根据GB/T14344-2008测量的断裂伸长率，以及8％以下的根据GB/T6505-2008测量的沸水收缩率，当伸长率为100％时，其根据GB/T14344-2008测量的弹性回复率为80％以上，当伸长率为200％时，其根据GB/T14344-2008测量的弹性回复率为60％以上。在一个实施方案中，所述聚酰胺6热塑性弹性体是由聚酰胺6作为聚合物硬链段、聚醚和/或聚醚胺作为聚合物软链段的嵌段共聚物，优选地，其结构通式如下：其中n＝2-15；其中R1为聚酰胺6硬链段，其结构通式可表示为：其中x＝6-100；其中，R2为由聚醚和/或聚醚胺组成的软链段，其数均分子量为300-8000，优选500-6000；其中，R为连接硬链段和软链段的衍生自二元羧酸的连接基团，所述二元羧酸选自乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸以及环己烷二甲酸中的一种或几种，优选己二酸，并且所述连接基团表示二元羧酸在聚合反应后得到的残基。优选地，在如上所述的聚酰胺6热塑性弹性体中，所述的聚醚和/或聚醚胺为选自聚四氢呋喃(PTMEG)、聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚己二醇，以及端氨基聚氧化乙烯、端氨基聚氧化丙烯和端氨基聚四氢呋喃中的一种或几种。优选地，在如上所述的聚酰胺6热塑性弹性体中，所述聚酰胺6硬链段的含量占聚合物硬链段和软链段总量的10wt％-90wt％；所述聚醚和/或聚醚胺组成的软链段的含量占聚合物硬链段和软链段总量的10wt％-90wt％。所述聚酰胺6热塑性弹性体的硬度范围为邵氏硬度20-65D，优选为20-50D；其熔融指数为0.5-30g/10min，优选1-20g/10min，所述熔融指数根据GB/T3682-2000，以2.16kg载荷在235℃下测定。在一个实施方案中，所述聚酰胺6弹性纤维的单丝细度为0.5-500dtex，优选为1-200dtex，更优选为1-50dtex。在一个实施方案中，所述的聚酰胺6弹性纤维为初生纤维、纤维长丝、POY纤维、加弹丝、FDY纤维或短纤维中的一种。根据本专利技术的另一个方面，提供一种上述聚酰胺6弹性纤维的制备方法，包括以下步骤：a)将聚酰胺6热塑性弹性体在70-110℃的烘箱中干燥2-12小时；b)将干燥的物料投入螺杆挤压机中加热、挤压、熔融成聚合物熔体，熔体通过熔体泵输送至喷丝头组件，滤除杂质后由喷丝板喷出，形成纤维丝，再经侧吹风冷却，最后通过纺丝甬道后卷绕成型，其中，步骤a)中的所述聚酰胺6热塑性弹性体是包含聚酰胺6作为聚合物硬链段、聚醚和/或聚醚胺作为聚合物软链段的嵌段共聚物，其硬度范围为邵氏硬度20-65D，优选为20-50D；其熔融指数为0.5-30g/10min，优选1-20g/10min，所述熔融指数根据GB/T3682-2000，以2.16kg载荷在235℃下测定。在具体实施方式中，螺杆挤压机分为五个温度控制区，一区温度150-180℃，二区温度190-220℃，三区温度240-260℃，四区温度240-260℃，五区温度240-260℃。由螺杆挤压机出来的聚合物熔体温度为240-260℃；喷丝板温度为240-260℃；侧吹风的风速0.4-0.5m/s，风温16-40℃，风湿度85-92％；纺丝甬道长度1-6米，卷绕速度为100-4000m/min，优选为300-3000m/min。有益效果本专利技术所述的聚酰胺6弹性纤维具有轻质、高强、断裂伸长率高、模量低、回弹性高的特点，例如，本专利技术的弹性纤维其弹性回复率可达96.8％。同时本专利技术的聚酰胺6弹性纤维与氨纶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺6弹性纤维，其由聚酰胺6热塑性弹性体制成，其中所述聚酰胺6弹性纤维具有1.1g/cm3以下的根据GB/T 1033‑2008测量的密度，2.2cN/dtex以上的根据GB/T 14344‑2008测量的断裂强度，450％以上的根据GB/T 14344‑2008测量的断裂伸长率，8％以下的根据GB/T 6505‑2008测量的沸水收缩率，当伸长率为100％时，其根据GB/T 14344‑2008测量的弹性回复率为80％以上，当伸长率为200％时，其根据GB/T 14344‑2008测量的弹性回复率为60％以上。

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺6弹性纤维，其由聚酰胺6热塑性弹性体制成，其中所述聚酰胺6弹性纤维具有1.1g/cm3以下的根据GB/T1033-2008测量的密度，2.2cN/dtex以上的根据GB/T14344-2008测量的断裂强度，450％以上的根据GB/T14344-2008测量的断裂伸长率，8％以下的根据GB/T6505-2008测量的沸水收缩率，当伸长率为100％时，其根据GB/T14344-2008测量的弹性回复率为80％以上，当伸长率为200％时，其根据GB/T14344-2008测量的弹性回复率为60％以上。2.根据权利要求1所述的聚酰胺6弹性纤维，其中，所述聚酰胺6热塑性弹性体是包含聚酰胺6作为聚合物硬链段、聚醚和/或聚醚胺作为聚合物软链段的嵌段共聚物，其结构通式如下：其中，n＝2-15；其中，R1为聚酰胺6硬链段，其结构通式表示为：其中x＝6-100；其中，R2为由聚醚和/或聚醚胺组成的软链段，其数均分子量为300-8000，优选500-6000；其中，R为连接硬链段和软链段的衍生自二元羧酸的连接基团，所述二元羧酸选自乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸以及环己烷二甲酸中的一种或几种，优选己二酸。3.根据权利要求2所述的聚酰胺6弹性纤维，其中，在所述聚酰胺6热塑性弹性体中，所述聚醚和/或聚醚胺为选自聚四氢呋喃(PTMEG)、聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚己二醇，以及端氨基聚氧化乙烯、端氨基聚氧化丙烯和端氨基聚四氢呋喃中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的聚酰胺6弹性纤维，其中，在所述聚酰胺6热塑性弹性体中，所述聚酰胺6硬链段的含量占聚合物硬链段和软链段总量的10wt％-90wt％；所述聚醚和/或聚醚胺组成的软链段的含量占聚合物硬链段和软链段总量的10wt％-90wt％。5.根据权利要求2所述的聚酰胺6弹性纤维，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜立忠，潘宇，赵振伦，党伟荣，
申请(专利权)人：北京旭阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11