一种差别化氨纶纤维的生产方法及氨纶纤维技术

本发明专利技术涉及一种差别化氨纶纤维的生产方法及氨纶纤维，所述方法是使聚四亚甲基醚二醇与二异氰酸酯反应生成聚氨基甲酸酯，然后由聚氨基甲酸酯纺丝得到氨纶纤维，其中，聚四亚甲基醚二醇的数均分子量为１５００～２５００，分子量分布为１．１～１．８。本发明专利技术可获得性能全面提升的氨纶丝，有利于高档化、个性化氨纶织物的开发。本发明专利技术氨纶纤维数均分子量在１５万至２０万之间，分子量分布为１．６～１．８，综合性能优良，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氨纶纤维的生产方法及其所得氨纶纤维。
技术介绍
氨纶是一种综合性能优异的化学合成纤维，其伸长率大，弹性回复率高，弹性模量 低，耐疲劳性好，强度较低，密度小，耐腐蚀、耐晒、耐热、耐光、抗老化，对染料有良好的亲和 力，染色性好，无论采用分散性、酸性或复合性还是金属性染料均可染色均匀。合成氨纶的 主要原料为四氢呋喃聚合物(PTMEG)，其常用中文名称有聚四甲撑醚二醇、四氢呋喃均聚醚 以及聚四亚甲基醚二醇等。PTMEG是一种端伯羟基的聚醚二醇，常温下为白色、蜡状的固体， 熔化后为透明无色液体。 现有技术中，氨纶生产以PTMEG为原料，包括聚合、纺丝及后处理等过程。生产工 艺按纺丝工艺不同分为干法纺丝、湿法纺丝、熔融挤压纺丝和化学反应纺丝。干法纺丝技术 成熟、约占总产量的80%;湿法纺丝是主要纺丝方法之一 ；化学反应纺丝是美国环球公司的 专利技术；熔融挤压纺丝是近年新兴的氨纶纺丝技术。受氨纶生产技术的限制，现有的氨纶 产品大部分为通用品种，品种少、规格不全，用途不广，缺乏市场竞争力，因此，开发具有高 性能、多功能、多用途的氨纶纤维具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种氨纶纤维的生产方 法，以获得更高性能的差别化氨纶纤维。 本专利技术同时还要提供一种采取上述生产方法得到的氨纶纤维。 为解决以上技术问题，本专利技术采取的一种技术方案是 —种氨纶纤维的生产方法，其使聚四亚甲基醚二醇与二异氰酸酯反应生成聚氨基 甲酸酯，然后由所述聚氨基甲酸酯纺丝得到所述氨纶纤维，其中，所述聚四亚甲基醚二醇的 数均分子量为1500 2500，分子量分布为1. 1 1. 8。 根据本专利技术，所述的聚四亚甲基醚二醇的数均分子量优选为1800 2000，分子量 分布优选为1. 4 1. 5，且其中钨离子重量含量在10卯m以下。所述二异氰酸酯优选为4， 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。 本专利技术所述生产方法具体可以通过用半连续、连续生产工艺来实现，纺丝可以采 用现有技术中的任意纺丝方法例如干法纺丝。根据本专利技术方法的一个具体方面，所述生产 方法具体包括如下步骤 (1)、预聚合按摩尔比1 : 1.6 2.0将所述聚四亚甲基醚二醇和二异氰酸酯加 入到反应釜中进行连续聚合，在温度55°C 75t:下反应3 7小时得到预聚物，然后加入 溶剂以溶解所述的预聚物得到预聚物溶液； (2)、聚合将预聚物溶液和混合胺连续不断地加入螺杆挤压动态混合器和静态混 合器内进行扩链反应，其中，预聚物与混合胺的摩尔比为1 : 1.0 1.05，所述扩链反应在温度0°C 3(TC下进行40 90分钟，得到含有聚氨基甲酸酯的混合液； (3)、纺丝将含有聚氨基甲酸酯的混合液输送至纺丝设备进行干法纺丝得到所述的氨纶纤维。 优选地，步骤(1)中，溶剂优选为N， N-二甲基乙酰胺(DMAC)。步骤(2)中，扩链 反应在温度5°C 15t:下进行，且控制所述混合液的固含量为30% 40%。所述混合胺可 以为乙二胺、丙二胺、戊二胺以及二乙胺中的两种或多种的混合物。 本专利技术采取的另一技术方案是一种氨纶纤维，其数均分子量在15万 20万之 间，分子量分布为1.6 1.8。 由于以上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优点 本专利技术可获得性能全面提升的差别化氨纶丝，有利于高档化、个性化氨纶织物的开发。具体实施例方式本专利技术中，作为原料的PTMEG可以直接商购或自行制备。PTMEG的一种优选制备工 艺是使四氢呋喃在含钨杂多酸催化剂的存在下，在反应釜内连续聚合得到。通过控制反应 时间、反应温度以及催化剂加入量就可以调整所得PTMEG的分子量与分子量分布。在一个 具体的实例中，反应时间控制为15h，反应温度在6(TC左右，催化剂加入量为总体积的30% 左右时，可得到数均分子量在1800左右，分子量分布1. 1的PTMEG。 下面结合具体的实施例，对本专利技术进行详细的说明。 实施例1 按照本实施例的氨纶纤维的生产方法，采取连续聚合干法纺丝工艺，具体包括如 下步骤 (1)、将摩尔比为1.67 : 1的MDI和PTMEG(分子量1800，分子量分布1.4)通过齿 轮泵连续出料，两种物料出料流量分别为138kg/h、32kg/h。两股物料通过混合器进行混合 后，开始升温、反应，反应在管道内进行，反应段管道夹套水温为70°C ，经过4h反应后，通过 45t:夹套水将物料降温后送至预聚物储罐中。预聚物储罐中物料通过齿轮泵连续送至混合 器中与DMAC进行混合，两股物料流量均为170kg/h，混合后物料送入PPS储罐中，进行搅拌 混合并通过2(TC夹套水冷却。 (2) 、 PPS储罐物料通过齿轮泵连续送入扩链反应器中与混合胺(乙二胺75%， 丙二胺5%，二乙胺20% )充分混合，进行扩链反应，PPS与混合胺流量分别为340kg/h、 220kg/h。扩链反应器夹套温度为35°C 37°C。经40min扩链反应后，物料通过齿轮泵送 入原液储罐中。原液通过齿轮泵连续送入混合器中与抗氧化剂进行混合，混合后物料进入 氨纶原液储罐中。 (3)、将氨纶原液储罐中的混合液送至纺丝槽，经过过滤、脱泡，由N2压送，增压泵增压后，通过计量泵吐出混合液在纺丝组件中经过滤，分配至喷丝板喷出，在纺丝甬道中蒸发除去溶剂后，凝固成氨纶丝，再经导丝、上油，在巻绕机上巻成一定重量的丝巻。 氨纶丝存放24小时后，经过仪器检测氨纶丝性能指标见表1 。 表1<table>table see original document page 5</column></row><table> 实施例2 按照本实施例的氨纶纤维的生产方法，采取半连续聚合、干法纺丝工艺，具体包括 如下步骤 (1)、将摩尔比为1. 8 : 1的MDI和PTMEG(分子量1800，分子量分布1. 4)通过齿 轮泵加入反应器内，45t:下搅拌混合1小时后，升温至7(TC，开始反应，4小时后反应结束， 通入冷却水，将预聚物冷却至50°C以下，加入DMAC将预聚物溶解得到预聚物溶液，后通过 齿轮泵将预聚物溶液输送至预聚物溶液储槽，储存4小时。 (2)、按比例将预聚物溶液和浓度为4%的混合胺(乙二胺78%，丙二胺2%，二乙 胺20% )分别以202kg/h、256kg/h的流量连续加入螺杆挤压动态混合器和静态混合器内进 行反应，反应温度控制在8°C，时间40分钟，得到含有聚氨基甲酸酯的混合液，混合液固含 量为35%，粘度为3500P(2(TC )，将含有聚氨基甲酸酯的混合液送至混合液储槽，静置存放 30小时。 (3)、将储罐中的含有聚氨基甲酸酯的混合液送至纺丝槽，经过过滤、脱泡，由N2压 送，增压泵增压后，通过计量泵吐出混合液在纺丝组件中经过滤，分配至喷丝板喷出，在纺 丝甬道中蒸发除去溶剂后，凝固成氨纶丝，再经导丝、上油，在巻绕机上巻成一定重量的丝 巻。 氨纶丝存放24小时后，经过仪器检测氨纶丝性能指标见表2。 表2<table>table see original document page 5</column></row><table本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨纶纤维的生产方法，其使聚四亚甲基醚二醇与二异氰酸酯反应生成聚氨基甲酸酯，然后由所述聚氨基甲酸酯纺丝得到所述氨纶纤维，其特征在于：所述聚四亚甲基醚二醇的数均分子量为１５００～２５００，分子量分布为１．１～１．８。

【技术特征摘要】
一种氨纶纤维的生产方法，其使聚四亚甲基醚二醇与二异氰酸酯反应生成聚氨基甲酸酯，然后由所述聚氨基甲酸酯纺丝得到所述氨纶纤维，其特征在于所述聚四亚甲基醚二醇的数均分子量为1500～2500，分子量分布为1.1～1.8。2. 根据权利要求1所述的氨纶纤维的生产方法，其特征在于所述的聚四亚甲基醚二 醇的数均分子量为1800 2000。3. 根据权利要求1所述的氨纶纤维的生产方法，其特征在于所述的聚四亚甲基醚二 醇的分子量分布为1.4 1.5。4. 根据权利要求1所述的氨纶纤维的生产方法，其特征在于所述的聚四亚甲基醚二 醇中钨离子重量含量在10卯m以下。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的氨纶纤维的生产方法，其特征在于该生产方法包括如下步骤(1) 、预聚合按摩尔比1 : 1.6 2.0将所述聚四亚甲基醚二醇和二异氰酸酯加入到反应釜中进行连续聚合，在温度55°C 75t:下反应3 7小时得到预聚物，然后加入溶剂 以溶解所述的预聚物得到预聚物溶液；(2) 、聚合将所述预聚物溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：束成平，盛磊，牛永亮，鲜毅，李恒，顾金根，陈克松，
申请(专利权)人：中化国际苏州新材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]