一种复合弹性纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合弹性纤维的制备方法，包括如下步骤：1)热塑性聚酰胺弹性体的制备；2)未牵伸复合丝的制备；3)牵伸复合丝，制得规格为83～165dtex/24～72f、断裂强度≧2.0cN/dtex、断裂伸长率80～120％、沸水收缩率15～25％、卷曲收缩率35～55％的复合弹性纤维。本发明专利技术可以免去单体的萃取，采用熔体直接纺丝技术，既可减少工序、节约成本，又可抑制TPAE的质量波动；其次以TPAE为复合纤维的芯层、聚酰胺6为复合纤维的皮层，设计偏心皮芯复合结构，并采用低速纺丝制得UDY，再经牵伸得到力学性能和弹性回复率优良的复合弹性纤维。力学性能和弹性回复率优良的复合弹性纤维。

【技术实现步骤摘要】
一种复合弹性纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种复合弹性纤维及制备方法，属于化学纤维领域。更具体的，是一种以热塑性聚酰胺(TPAE)弹性体为复合纤维的芯层、聚酰胺6为复合纤维的皮层，通过偏心皮芯复合纺丝方法制得。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，消费者对纺织品的服用舒适性要求越来越高。为了满足这些需求，在纺织品开发过程中越来越注重弹性纤维的研究开发和应用。目前市场上的弹性纤维主要有聚氨酯(氨纶)、聚醚酯、聚烯烃及聚酯类自卷曲复合纤维等，其中，氨纶是最早开发的弹性纤维且应用广泛，但含氨纶服装穿着一段时间后形变明显增大，而且氨纶芯丝可能率先断裂使布面起泡、起趋，影响美观。聚醚酯、聚烯烃类弹性纤维的弹性回复率与氨纶比偏低；聚酯类并列自卷曲纤维则卷曲稳定度不高，织物中的潜在卷曲性能呈现不够，所以一般用其生产弹性织物时，仍需与氨纶复合。特开平8
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260246公开了一种“聚氨酯/聚酰胺复合弹性纤维的制造方法”，它是以聚氨酯为芯层、聚酰胺为皮层，通过偏心皮芯复合纺丝方法制得卷曲性和弹性兼具的纤维，但因熔纺氨纶的热稳定性较差，与聚酰胺6复合纺丝难度较大，生产成本高。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种复合弹性纤维及制备方法，本专利技术以热塑性聚酰胺(TPAE)弹性体为复合纤维的芯层、聚酰胺6为复合纤维的皮层，通过偏心皮芯复合纺丝制得。其中芯层热塑性聚酰胺(TPAE)弹性体直接从聚合反应釜通过熔体管道输送分配、纺丝计量泵计量、送至复合纺丝组件，皮层聚酰胺6切片经螺杆挤压机熔融挤出、纺丝计量泵计量、送至复合纺丝组件，从喷丝孔喷出的熔体细流经侧吹风冷却、油轮上油、低速纺丝、卷绕成形制得未牵伸复合丝(UDY)，然后对UDY进行先牵伸、后高温松驰热定型，从而制得具有优良卷曲性和弹性回复率的复合弹性纤维。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种复合弹性纤维的制备方法，包括如下步骤：1)热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)的制备：以聚酰胺66盐为硬段、聚醚为软段，制得邵氏硬度为40～75、熔点为190～215℃、熔指10～40g
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(10min)
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1的热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)；
[0006]2)未牵伸复合丝(UDY)的制备：以步骤1)制得的热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)为复合纤维的芯层、纤维级聚酰胺6(PA6)(江苏海阳科技)为复合纤维的皮层，将TPAE直接从聚合反应釜通过熔体管道输送分配、纺丝计量泵计量、送至复合纺丝组件，皮层PA6切片经螺杆挤压机熔融挤出、纺丝计量泵计量、送至复合纺丝组件，从喷丝孔喷出的熔体细流经侧吹风冷却、油轮上油、低速纺丝、卷绕成形制得未牵伸复合丝(UDY)；其中(PA6/TPAE)复合比为60～40/40～60，TPAE输送管道的温度为220～240℃，纺丝箱体温度为230～250℃；PA6螺杆挤压机温度230～260℃、纺丝箱体温度为250～270℃，侧吹风风速0.4～0.6m/s，卷绕速度
600～1000m/min；
[0007]3)牵伸复合丝(FDY)：将UDY先在温度22
±
2℃、湿度65
±
5％的条件下平衡48小时，然后在牵伸设备上，设定总牵伸倍数为3.0～5.0倍，牵伸速度400～800m/min。第一罗拉的温度为室温、第二罗拉的温度为60～80℃、第三罗拉的温度为室温，第二罗拉与第三罗拉间的热板(非接触式)温度为100～130℃、第二罗拉与第三罗拉的超喂率为20～50％，最终制得规格为83～165dtex/24～72f、断裂强度≧2.0cN/dtex、断裂伸长率80～120％、沸水收缩率15～25％、卷曲收缩率35～55％的复合弹性纤维。
[0008]所述步骤1)中聚酰胺66(山东东辰工程塑料有限公司)占TPAE聚合物的质量百分比为50～80％；所述聚醚软段采用聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇(聚四氢呋喃)中的一种或多种(阿拉丁)，所述软段总量占TPAE聚合物的质量百分比为20～50％；
[0009]所述步骤2)中纤维级聚酰胺6相对黏度2.6、熔点220.9℃。
[0010]本专利技术的有益效果为：本专利技术以聚酰胺66盐为硬段、聚醚为软段的新型热塑性弹性体合成TPAE，可以免去单体的萃取；采用熔体直接纺丝技术，既可减少工序、节约成本，又可抑制TPAE的质量波动；其次以TPAE为复合纤维的芯层、聚酰胺6为复合纤维的皮层，设计偏心皮芯复合结构，并采用低速纺丝制得UDY，然后对UDY进行先牵伸、后高温松驰热定型方法，能得到力学性能和弹性回复率优良的复合弹性纤维。
具体实施方式
[0011]下面通过具体实施例，对本专利技术作进一步的描述。
[0012]邵氏硬度按GB/T 2411
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2008进行测试；
[0013]熔点按GB/T 19466
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2004进行测试；
[0014]熔融指数按GB/T 3682
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2000，在235℃、2.16kg条件下测试；
[0015]相对黏度按FZ/T 51004
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2011进行测试；
[0016]纤维的断裂强度和断裂伸长率按GB/T 14344
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2008《化学纤维长丝拉伸性能试验方法》测试。
[0017]纤维的沸水收缩率按GB/T6505
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2017《化学纤维长丝热收缩率试验方法》测试。
[0018]纤维的卷曲收缩率按GB/T 6506
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2017《合成纤维变形丝卷缩性能试验方法》测试。
[0019]实施例1
[0020]本实施例的一种复合弹性纤维的制备方法，包括如下步骤：1)热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)的制备：以硬段聚酰胺66盐的质量百分比为80％、软段聚乙二醇的质量百分比为20％，制得邵氏硬度为74、熔点为214.6℃、熔指12.1g
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(10min)
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1的热塑性聚酰胺弹性体，然后直接通过增压泵和熔体输送管道送至纺丝工序(详见表1，表1为共聚反应单体配比及聚酰胺弹性体(TPAE)主要物性指标表)。
[0021]2)未牵伸复合丝(UDY)的制备：将步骤1)制得的TPAE为复合纤维的芯层、纤维级聚酰胺6(PA6)为复合纤维的皮层，将TPAE熔体直接从聚合反应釜通过熔体管道输送分配、纺丝计量泵计量、送至复合纺丝组件，皮层PA6切片经螺杆挤压机熔融挤出、纺丝计量泵计量、送至复合纺丝组件，从喷丝孔喷出的熔体细流经侧吹风冷却、油轮上油、低速纺丝、卷绕成形制得UDY；其中PA6/TPAE复合比为60/40，TPAE熔体输送管道的温度为240℃，纺丝箱体温度为250℃；PA6螺杆挤压机温度260℃、纺丝箱体温度为270℃，侧吹风风速0.6m/s，卷绕速
度1000m/min，制得UDY。
[0022]3)牵伸复合丝(FDY)：将步骤2)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合弹性纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)热塑性聚酰胺弹性体的制备：以聚酰胺66盐为硬段、聚醚为软段，制得邵氏硬度为40～75、熔点为190～215℃、熔指10～40g
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(10min)
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1的热塑性聚酰胺弹性体；2)未牵伸复合丝的制备：以步骤1)制得的热塑性聚酰胺弹性体为复合纤维的芯层、纤维级聚酰胺6为复合纤维的皮层，将热塑性聚酰胺弹性体直接从聚合反应釜通过熔体管道输送分配、纺丝计量泵计量、送至复合纺丝组件，皮层纤维级聚酰胺6切片经螺杆挤压机熔融挤出、纺丝计量泵计量、送至复合纺丝组件，从喷丝孔喷出的熔体细流经侧吹风冷却、油轮上油、低速纺丝、卷绕成形制得未牵伸复合丝；其中纤维级聚酰胺6/热塑性聚酰胺弹性体复合比为60～40/40～60，热塑性聚酰胺弹性体输送管道的温度为220～240℃，纺丝箱体温度为230～250℃；纤维级聚酰胺6螺杆挤压机温度230～260℃、纺丝箱体温度为250～270℃，侧吹风风速0.4～0.6m/s，卷绕速度600～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀华，沈国光，陈红伟，袁建友，
申请(专利权)人：浙江古纤道股份有限公司，
类型：发明
国别省市：