可替代低温氨纶的弹性纤维的制备方法以及制备系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工纤维材料技术领域，更具体地说，特别涉及一种可替代低温氨纶 的弹性纤维的制备方法以及一种可替代低温氨纶的弹性纤维的制备系统。
【背景技术】
[0002] 弹性纤维在面料中应用很广，基本上是氨纶一家独大。但氨纶有局限性，如不耐强 酸强碱，因此不能丝光。氨纶容易老化，不易定型，所以织物尺寸稳定性差，所做丝袜易脱 丝。
【发明内容】
[0003](一）要解决的技术问题
[0004] 如何提供一种具有较高力学性能，同时，还具有优良耐化学性的纤维。
[0005](二）技术方案
[0006] -种可替代低温氨纶的弹性纤维的制备方法，将至少一种热塑性弹性体、至少一 种苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯线性三嵌段共聚物以及助剂混合成造粒原料，对所述造粒 原料进行造粒制成纺丝原料，并将所述纺丝原料通过纺丝工艺纺丝制成弹性纤维；
[0007]其中，
[0008] 所述热塑性弹性体为聚烯烃弹性体，其熔点为120~180 °C，密度为0.85~ 0? 89g/cm3,MFR在 230°C/2. 16kg的条件下为 1 ~20;
[0009] 所述苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯线性三嵌段共聚物为线性三嵌段共聚物，其熔 点在 160°C~220°C，密度为 0? 89 ~0? 96g/cm3;
[0010] 所述助剂为抗氧化剂、光稳定剂、润滑剂、色母粒中的一种或多种的组合。
[0011] 优选地，在纺丝工艺中，将所述纺丝原料纺制成为纤度在10旦~1000旦范围内的 丝线。
[0012] 优选地，将制成的弹性纤维与其他纤维缠绕纺织成复合纱线；
[0013] 其中，所述其他纤维包括合成纤维和/或天然纤维。
[0014] 优选地，按质量分数计，所述助剂的添加量为0. 1~1%。
[0015] -种可替代低温氨纶的弹性纤维的制备系统，包括：
[0016] 混料组件，所述混料组件包括有用于装载热塑性弹性体的第一箱体、用于装载苯 乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯线性三嵌段共聚物的第二箱体、用于装载助剂的第三箱体、输送 管以及用于物料混合的混合装置，所述第一箱体、所述第二箱体以及所述第三箱体分别通 过所述输送管与所述混合装置连接；
[0017] 造粒组件，所述造粒组件包括单螺杆或双螺杆挤出机，所述造粒组件与所述混合 装置连接；
[0018] 纺丝组件，所述纺丝组件为熔融纺丝机，所述纺丝组件与所述造粒组件连接。
[0019] 优选地，所述输送管为螺旋输送管。
[0020] 优选地，本发明还包括有纺丝卷筒，所述纺丝卷筒通过步进电机带动转动，所述纺 丝卷筒与所述纺丝组件连接。
[0021] 优选地，本发明还包括有控制组件，所述控制组件包括有温度传感器、电磁阀以及 控制器；所述控制器与所述造粒组件、所述纺丝组件、所述混合装置信号连接；所述温度传 感器设置于所述造粒组件以及所述纺丝组件上；所述电磁阀设置于所述输送管上；所述温 度传感器以及所述电磁阀均与所述控制器信号连接。
[0022] (三）有益效果
[0023] 通过上述结构设计：
[0024] 本发明提供的可替代低温氨纶的弹性纤维的制备方法，采用新型热塑性弹性体和 新型苯乙烯类嵌段共聚物（SEBS)组合物作为弹性纤维的原料，很好的解决了热塑性弹性 体温度低、弹性差，而苯乙烯类嵌段共聚物弹性好但熔体粘度高，不易纺丝的缺点，使新的 弹性纤维即有高弹性又有低温好定型的特点，在力学性能不低于氨纶的情况下，解决了低 温定型问题，耐老化、耐化学品问题。是做高档弹性织品的好材料。而且可以通过调节配方 比例，根据需要改变性能，以满足不同需求。
[0025] 本发明提供的可替代低温氨纶的弹性纤维的制备系统，能够将热塑性弹性体、苯 乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯线性三嵌段共聚物以及助剂三种原料混合制成弹性纤维，该弹 性纤维既有高弹性又有低温好定型的特点，在力学性能不低于氨纶的情况下，解决了低温 定型问题，耐老化、耐化学品问题。并且可以通过调节配方比例，根据需要改变性能，以满足 不同需求。
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例中可替代低温氨纶的弹性纤维的制备系统的结构示意图。
[0027] 图1中部件名称与附图标记的对应关系为：
[0028] 第一箱体1、第二箱体2、第三箱体3、输送管4、混合装置5、
[0029] 造粒组件6、纺丝组件7、纺丝卷筒8。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于 说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0031] 在本发明的描述中，除非另有说明，"多个"的含义是两个或两个以上；术语"上"、 "下"、"左"、"右"、"内"、"外"、"前端"、"后端"、"头部"、"尾部"等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗 示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对 本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"、"第三"等仅用于描述目的，而不能理解为指示 或暗示相对重要性。
[0032] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"相连"、"连 接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机 械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的 普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0033] 本发明的目的是提供了一种力学性能都不低于氨纶的弹性纤维，该纤维耐化学性 要优于氨纶，而且可以在低温条件下定型。
[0034] 本发明的技术手段是采用新型热塑性弹性体和新型苯乙烯类嵌段共聚物（SEBS) 组合物作为弹性纤维的原料，很好的解决了热塑性弹性体温度低、弹性差，而苯乙烯类嵌段 共聚物弹性好但熔体粘度高，不易纺丝的缺点，使新的弹性纤维即有高弹性又有低温好定 型的特点，在力学性能不低于氨纶的情况下，解决了低温定型问题，耐老化、耐化学品问题。 是做高档弹性织品的好材料。而且可以通过调节配方比例，根据需要改变性能，以满足不同 需求。
[0035] 本发明提供的弹性纤维软化点低，容易交连，在织物中交连成网状，大大提高织物 尺寸稳定性。力学性质和氨纶相近，但耐老化，耐氯漂，可做泳衣。随心裁，做内衣不易变形， 能长期保持弹性。耐强酸强碱可做强碱丝光，液氨丝光，免烫整理等高档面料所需的后整理 加工。
[0036] 本发明提供的弹性纤维的制备方法，具体是选用：
[0037] 热塑性弹性体，优选PN2060,PN2060熔点为120°C，抗张强度为19MPa。
[0038] 苯乙烯类嵌段共聚物采用异戌二烯技术开发的弹性体，与聚丙烯有极好的相容 性，两者共混经双螺杆挤出机造粒，再经熔融纺丝机纺丝，经卷绕装置卷绕到筒子上得到弹 性纤维。
[0039] 在造粒过程中应添加抗氧化剂、光稳定剂、润滑剂、抗静电剂、着色剂等，添加量在 总重量的〇. 1~1%之间。
[0040] 在造粒步骤中可采用单或双螺杆挤出机，其各区温度控制在150°C~260°C之间。
[0041] 纺丝可采用熔融纺丝方式，熔融纺丝机各区温度控制在260°C~300°C之间。纺丝 过程中卷绕速度为300~1000m/min。
[0042] 本发明的弹性纤维可以经包纱用于针织和梭织，也可用裸丝和其他纤维用于针 织。
[0043] 本发明通过以下实施例进行进一步说明：
[0044] 如表1所示的各组分添加到混合机中进行混合，然后再送到双螺杆挤出机中进行 造粒，分别造出500千克组合物颗粒。
[0045] 熔体流动速率MFR，在230°C/2. 16kg条件下测得所获得组合颗粒的熔体流动速率 如表1所示
[0046]表1
[0047]
[0048]PN2060 三井化学株式会社MFR(230°C/2. 16kg)6. 0 密度 0? 867;
[0049]VM6102,EXX0M0BIL公司MFR(230°C/2. 16kg) 1. 3 密度 0? 862;
[0050] 7311，日本可乐丽公司]\0^(230°(：/2.161^)4密度0.91 ;
[0051] 将比较例和实施例中获得组合物在单螺杆纺丝机上进行纺丝，纺丝速度设定为 600m/min纤维纤度为40旦。
[0052]比较例中螺杆挤出机温度设定为150°C，220°C，260°C，纺丝头温度设定为260°C
[0053] 实施例（1)螺杆挤出机温度为160°C，230°C，265°C，纺丝头温度设定为265°C。
[0054] 实施例2、3、4中螺杆挤出机温度为180°(：，240°(：，295°(：纺丝头温度设定为295°(：。
[0055] 比较例中组合物粘度太高，容易发生断丝，成品率较低。
[0056] 所获得各种纤维样品在氨纶强伸度弹性测试仪进行如下测定：
[0057] 纤维各项力学性能如表2所示
[0058] 表2
[0059]
[0060] 与比较例相比，实施例2、3、4中产品断裂强度，弹性恢复要好得多。
[0061] 高温烘培试验：