均匀性和热定形性好的聚氨酯脲弹性纱的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及均匀性和热定形性好的聚氨醋脈弹性纱。特别设及在制造聚氨醋预聚 物时，作为二异氯酸醋，在包括4, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋的一种W上的二异氯酸醋中 混合2~25摩尔％的2, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋进行使用，且最终聚氨醋脈聚合物的固 体含量为40重量％W上的均匀性和热定形性好的聚氨醋脈弹性纱。
【背景技术】
[0002] 一般而言，聚氨醋脈经过将多元醇和过量的二异氯酸醋化合物进行反应W获得在 多元醇的两末端具备异氯酸醋的预聚物（prepolymer)的一次聚合反应物，W及将上述预 聚物溶解于适当的溶剂之后向该溶液添加二胺类或二醇类增链剂并与一元醇或一元胺等 终链剂进行反应制造聚氨醋脈纤维的纺纱液之后，通过干式及湿式纺纱而获得聚氨醋脈弹 性纱。
[0003] 上述聚氨醋脈弹性纱因具有良好的弹性及弹性恢复力的固有特性，而用于各种用 途，并随着其用途范围的扩大，需在现有的纤维中附加新的特性。
【发明内容】
[0004] 技术课题
[0005] 一般而言，聚氨醋脈弹性纱在与对热敏感的相对纱（尼龙、丝（si化)、棉等）混合 编织之后进行的后续加工中，由于用于进行定形的高的热处理，发生相对纱的热脆化，而运 将导致布料的黄变及触感变差等问题。为了解决上述问题，可在低溫下进行热定形的聚氨 醋脈弹性纱的需求增加，而且目前为止，弹性纱制造企业一直致力于提高聚氨醋脈类弹性 纱的热定形性。
[0006] 例如，在美国专利第5, 948, 875号中公开了作为增链剂使用50摩尔％W上的 2-甲基-1, 5-戊二胺（2-methy；L-l, 5-pentanediamine)来改善聚氨醋脈弹性纱的热定形性 的方法；在美国专利第6, 472, 494中公开了混合23~55摩尔％含量的2, 4' -二苯基甲烧二 异氯酸醋来改善聚氨醋脈弹性纱的热定形性的方法；在韩国本公司专利第0, 942, 359号中 公开了混合2~25摩尔％的2, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋且作为辅助增链剂使用1，2-丙 二胺来改善热定形性的方法。但是，上述专利公开的技术具有如下缺点：耐热性降低，模量 和弹性恢复率不足，因此纺纱过程中纱的张力（tension)减小，纱的移动增加，从而不利于 纺纱作业，而且因原纱的均匀性差，在应用于交织物、编织物中时使布料的品质降低。
[0007] 目P，目前为止没有公开同时具备良好的均匀性和热定形性的聚氨醋脈弹性纱的制 造技术。 阳00引解决方法
[0009] 为解决上述技术课题，根据本发明的较佳实施方式，提供一种均匀性和热定形性 好的聚氨醋脈弹性纱，由多元醇和二异氯酸醋聚合物构成的聚氨醋脈弹性纱，其制作过程 如下：
[0010] 1)利用相对于二异氯酸醋的总重量包含2~25摩尔％的2, 4' -二苯基甲烧二异 氯酸醋的混合物制造预聚物；
[0011] 2)向预聚物添加增链剂获得聚氨醋脈聚合物；
[0012] 3)制造最终聚氨醋脈聚合物的固体含量为40重量％W上的聚氨醋脈纺纱原液并 进行纺纱。
[0013] 根据本发明的另一较佳实施例，第一二异氯酸醋的含量为75~98摩尔％，第二二 异氯酸醋的含量为2~25摩尔％，此时第二二异氯酸醋使用2, 4' -二苯基甲烧二异氯酸 醋。较之现有的4, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋，2, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋具有立体结 构，所W因空间位阻导致硬段的分子间氨键结合力及分子内氨键结合力减弱，因此表现出 与软段含量增加相同的效果，从而具有提高原纱的热定形性的效果。
[0014] 根据本发明的另一较佳实施例，最终聚氨醋脈聚合物的固体含量为40重量％W 上。当固体含量达到40重量％W上时，纺纱过程中原纱表面的干燥速度和原纱内部与表 面之间的溶剂扩散速度之间的偏差减少，所W原纱的截面更接近圆形，截面异形度值接近 1. 0,原纱的截面异形度越接近1. 0,则原纱的均匀性越得到改善。
[0015] 本发明的聚氨醋脈弹性纱的原纱的截面异形度为1. 20W下，uster%为小于1. 0， 在干热溫度170°C进行处理之后服EOfeatSetEfficiency)达到50%W上。
[0016] 发明效果
[0017] 本发明制造均匀性和热定形性好的聚氨醋脈弹性纱，其因没有均匀性的降低，布 料的品质好，可在低溫下进行热定形，防止相对纱的热脆化，因此较之现有技术，具有交织 物、编织物的黄变得到改善及触感（touch)良好的效果。
【具体实施方式】
[0018] 下面，对本发明的聚氨醋脈弹性纱进行详细说明。但本发明的实施例可变形为各 种其他形式，而且本发明的范围不限于下面说明的实施方式。另外，对于在整篇说明书中所 述的"包括"某构成要素，除非有特殊相反的记载，否则并不排除其他构成要素，可W包括其 他构成要素。
[0019] 根据本发明的实施例的弹性纱是，使过量的二异氯酸醋与多元醇聚合制造预聚 物，并将其溶解于有机溶剂之后，在该溶液中添加增链剂及终链剂进行二次聚合制造纺纱 原液。此时，增链剂及终链剂可一次性全部添加或分两个W上的步骤添加。
[0020] 在本发明中，用于聚氨醋脈弹性纱的制造的二异氯酸醋的具体示例有4, 4' -二苯 基甲烧二异氯酸醋、1，5' -糞二异氯酸醋、1，4' -亚苯基二异氯酸醋、六亚甲基二异氯酸醋、 1，4' -环己烧二异氯酸醋、4, 4' -二环己基甲烧二异氯酸醋或异佛尔酬二异氯酸醋等，在上 述二异氯酸醋中，在包括4, 4'-二苯基甲烧二异氯酸醋的一种W上的二异氯酸醋中混合 2, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋使用，此时2, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋的含量为2~25摩 尔％为宜。
[0021] 较之现有的4, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋，2, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋具有立 体结构，所W因空间位阻导致硬段的分子间氨键结合力及分子内氨键结合力减弱，因此表 现出与软段含量增加相同的效果，从而具有提高原纱的热定形性的效果。
[0022] 若2, 4' -二苯基甲烧二异氯酸醋含量低于2摩尔％，则热定形性的提高效果不明 显，若超过25摩尔％，则发生原纱模量急剧下降的问题，因此，在本发明中，上述2, 4' -二苯 基甲烧二异氯酸醋含量在上述范围为宜。
[0023] 用于本发明的高分子二醇可从聚四亚甲基酸二醇、聚Ξ亚甲基酸二醇、聚丙二醇、 聚碳酸醋二醇、环氧烧控和内醋单体的混合物和聚（四亚甲基酸）二醇的共聚物、3-甲 基-四氨巧喃和四氨巧喃的共聚物等中选择一种或其两种W上的混合物，但并不限于此。
[0024] 在本发明中，为获得聚氨醋脈弹性纱的适当的物性，预聚物的异氯酸醋的重量比 率为1. 7~4. 1%为宜。若预聚物的异氯酸醋重量比率小于1. 7%或超过4. 1%，则将严重 降低弹性纱的物性。 阳0巧]增链剂采用二胺类，其示例有从乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、1，4-下二胺、 2, 3-下二胺、1, 5-二氨基戊烧（1, 5-Diaminopentane)、1, 6-己二胺及1, 4-环己二胺等中 选择一种或其两种W上的混合物。
[00%] 聚氨醋脈的终链剂可使用具有一个官能团的胺，例如可W使用二乙胺、单乙醇胺、 二甲胺。
[0027] 特征在于最终聚氨醋脈聚合物的固体含量为40重量％ ^上。若固体含量超过40 重量％ ^上，则相对于固体，溶剂的含量降低，所W纺纱过程中原纱表面的溶剂干燥速度和 原纱内部与表面之间的溶剂扩散速度之间的偏差减少，可更加均匀地干燥，从而具有使聚 氨醋脈弹性纱的截面接近圆形的效果，因此截面异形度值接近1. 0。截面异形度值越接近 1.0,弹性纱越具有均匀的圆形截面，而改善uster%，当利用运种弹性纱进行交织物、编织 物的编织及染色加工时，具有提高布料品质的效果。
[0028] 另外，在本发明中，为了防止因紫外线、大气烟雾及氨绝（spandex)加工所伴随的 热处理过程等导致聚氨醋脈的变色和物性降低，可将受阻酪类化合物、苯并巧喃-酬类化 合物、氨基脈类化合物、苯并Ξ挫类化合物、聚合叔胺稳定剂等适当组合并添加到纺纱原液 中。
[