专利名称：聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氨纶纤维制造技术，特别是涉及一种具有良好的高回弹性能的聚醚型氨 纶纤维的制备方法及其产品。
背景技术：
氨纶是一种高弹性的纺织纤维，其断裂伸长一般为500% 700%，弹性回复率一般大于 90%，断裂强度高，因此，氨纶纤维被广泛的应用到针织和机织物中。目前已经有许多关于 氨纶生产方面的专利技术，如美国US5981686, US5000899, US5708118等，然而通过这些 方法生产的氨纶纤维回弹性较差，不能满足一些对产品有较高回弹性的领域的需求，例如， 运动员的护膝、护腕、运动服，女士胸衣吊带，游泳衣等。因此，需开发出一种高回弹的新 型氨纶，以满足这一特殊领域的服饰用要求。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种高回弹的聚醚型氨纶纤维的制备方法。
一种聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，包括以下步骤
(1) 将原料聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)和4， 4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)混合， 在75 90。C反应90 120min，得到封端的聚四亚甲基醚二醇，此为预聚物，其中MDI和PTMEG 的摩尔比为(1.55-2.15) :1;
(2) 将预聚物与溶剂混合溶解形成含固量为34~40%的预聚物溶液；
(3) 向预聚物溶液中再加入一定量的MDI，使其中游离的MDI与PTMEG的摩尔比为 (0.01~0.1) :1，搅拌均匀，降温至1(TC，形成预聚合物混合溶液；
(4) 制备扩链剂混合物溶液将胺类化合物溶解于溶剂中形成扩链剂混合物溶液；
(5) 向所述预聚合物混合溶液中边搅拌边快速加入所述扩链剂混合物溶液，其中胺的摩 尔数与异氰酸根的摩尔数比为(1.00 1.04):1，进行反应，形成含固量为30 35%的聚氨酯脲溶 液；
(6) 将所述聚氨酯脲溶液纺丝，形成高回弹氨纶纤维。 。本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，所述步骤(1)中原料聚四亚甲基醚二醇具有
1500~4000的数均分子量，所述聚四亚甲基醚二醇中不含有分子量低于300的低分子二醇。本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，所述步骤(2)中所用溶剂为N， N-二甲基甲 酰胺或N， N-二甲基乙酰胺。
本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，所述步骤(4)中的扩链剂混合物中，包括 至少一种链终止剂或其混合物，链终止剂为单官能度的伯胺或仲胺。
本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，所述单官能度的伯胺或仲胺为二甲胺、二乙 胺、二-iH丁胺、？H丁胺、iH己胺、环己胺、乙醇胺。
本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，所述扩链剂混合物中，还包括双官能度的单 一胺或其混合物。
本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，所述双官能度的单一胺为乙二胺、2-甲基戊 二胺、1,2丙二胺、1,3丙二胺或环己烷二胺。
本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，所述歩骤(4)中形成的聚氨酯脲溶液的粘 度为1000到10000泊。
本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，在所述步骤(4)和步骤(5)之间还包括 向所述聚氨酯脲溶液中添加添加剂，所述添加剂为消光剂二氧化钛、抗氧化剂Tinuvin 622、 UV稳定剂Tinuvin 234和染色增强剂SAS中的一种或几种。 利用本发明的制备方法制备的聚醚型高回弹氨纶纤维产品。
本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，解决了一些特殊领域对高回弹氨纶丝的要求， 其作用机理是第二次添加的游离MDI在扩链过程中容易形成结品性能较好的硬段区，提高了 纤维的结晶性，从而提高了纤维的回弹性；另一方面，游离的MDI在大分子中会形成部分交 联，从而提高了氨纶纤维的回弹性。
具体实施方式
为进一步说明本发明，结合以下实施例进一步阐述
实施例1
聚四亚甲基醚二醇(PolyTHF 1800 BASF上海漕泾工业园)3400克和4， 4-二苯基甲烷 二异氰酸酯(烟台万华)725克在85^反应120min，得到末端具有异氰酸酯基的预聚物，然 后加入6930克二甲基乙酰胺溶解形成溶液，搅拌均匀后再加入23克MDI，搅拌均匀，降温 至l(TC 。边搅拌边快速加入51. 5克乙二胺、29. 2克2-甲基戊二胺、5.5克乙醇胺溶解于933. 7 克二甲基乙酰胺中所形成的溶液，进行反应，得到含固量35%的聚氨酯脲溶液。然后加入Ti02 10克，Tinuvin622 20克，Tinuvin 328 10克、SAS 10克，混合均匀后，通过喷丝板挤压在 甬道内干法纺丝。形成的氨纶纤维，具有良好的回弹性。
实施例2聚四亚甲基醚二醇(PolyTHF 1800 BASF上海漕泾工业园)3400克和4， 4-二苯基甲烷 二异氰酸酯(烟台万华)747克在85。C反应120min，得到末端具有异氰酸酯基的预聚物，然 后加入6930克二甲基乙酰胺溶解形成溶液，搅拌均匀后再加入23克MDI，搅拌均匀，降温 至10。C。边搅拌边快速加入72.5克乙二胺、11克乙醇胺溶解于2995克二甲基乙酰胺中所形 成的溶液，进行反应，得到含固量30%的聚氨酯脲溶液。然后加入TiO2l0克，Tinuvin622 20 克，Tinuvin 328 IO克、SAS10克，混合均匀后，通过喷丝板挤压在甬道内干法纺丝。形成 的氨纶纤维，具有良好的回弹性。
实施例3
聚四亚甲基醚二醇(PolyTHF 1800 BASF上海漕泾工业园)3400克和4， 4-二苯基甲垸 二异氰酸酯(烟台万华)815克在85'C反应120min，得到两末端具有异氰酸酯基的预聚物， 加入6720克二甲基乙酰胺溶解形成溶液。搅拌均匀后再加入25克MDI，搅拌均匀，降温至 l(TC。边搅拌边快速加入70克乙二胺、19. 4克1,2-丙二胺、14.9克正丁胺溶解于1820克二 甲基乙酰胺中所形成的溶液，进行扩链反应，得到含固量33%的聚氨酯脲溶液。然后加入Ti02 10克，Tinuvin622 20克，Tinuvin 328 10克、SAS10克，混合均匀后，通过喷丝板挤压在 甬道内干法纺丝。形成的氨纶纤维，具有良好的回弹性。
本发明中涉及的％如无特殊说明外，均指的是重量百分比。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行 限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作 出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1. 一种聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)将原料聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)和4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)混合，在75～90℃反应90～120min，得到封端的聚四亚甲基醚二醇，此为预聚物，其中MDI和PTMEG的摩尔比为(1.55～2.15):1；(2)将预聚物与溶剂混合溶解形成含固量为34～40％的预聚物溶液；(3)向预聚物溶液中再加入一定量的MDI，使其中游离的MDI与PTMEG的摩尔比为(0.01～0.1):1，搅拌均匀，降温至10℃，形成聚合物溶液；(4)制备扩链剂混合物溶液将胺类化合物溶解于溶剂中形成扩链剂混合物溶液；(5)向所述聚合物溶液中边搅拌边快速加入所述扩链剂混合物溶液，其中胺的摩尔数与异氰酸根的摩尔数比为(1.00～1.04):1，进行反应，形成含固量为30～35％的聚氨酯脲溶液；(6)将所述聚氨酯脲溶液纺丝，形成高回弹氨纶纤维。
2. 根据权利要求1所述的聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，其特征在于所述步骤(1) 中原料聚四亚甲基醚二醇具有1500 4000的数均分子量，所述聚四亚甲基醚二醇中不含 有分子量低于300的低分子二醇。
3. 根据权利要求1所述的聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，其特征在于所述步骤(2) 和(4)中所用溶剂为N， N-二甲基甲酰胺或N， N-二甲基乙酰胺。
4. 根据权利要求1所述的聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，其特征在于所述步骤 (4)中的扩链剂混合物中，包括至少一种链终止剂或其混合物，链终止剂为单官能度的伯胺或仲胺。
5. 根据权利要求4所述的聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，其特征在于所述单官能度的伯胺或仲胺为二甲胺、二乙胺、二-正丁胺、正丁胺、正己胺、环己胺、乙醇胺。
6. 根据权利要求4所述的聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，其特征在于所述扩链剂混合物中，还包括双官能度的单一胺或其混合物。
7. 根据权利要求6所述的聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，其特征在于所述双官能度的单一胺为乙二胺、2-甲基戊二胺、1,2丙二胺、1，3丙二胺或环己垸二胺。
8. 根据权利要求1所述的聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中形成的聚氨酯脲溶液的粘度为1000到10000泊。
9. 根据权利要求1所述的聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，其特征在于在所述步骤(4)和步骤(5)之间还包括向所述聚氨酯脲溶液中添加添加剂，所述添加剂为消光剂 二氧化钛、抗氧化剂Tinuvin 622、UV稳定剂Tinuvin 234和染色增强剂SAS中的一种或几种。
10.利用权利要求1 9任一项所述的制备方法制备的聚醚型高回弹氨纶纤维。
全文摘要
一种聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，包括以下步骤(1)将原料聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)和4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)混合反应得到封端的聚四亚甲基醚二醇，此为预聚物；(2)将预聚物与溶剂混合溶解形成预聚物溶液；(3)向预聚物溶液中再加入一定量的MDI，搅拌均匀，降温至10℃，形成聚合物溶液；(4)制备扩链剂混合物溶液；(5)向所述聚合物溶液中边搅拌边快速加入所述扩链剂混合物溶液，进行反应，形成聚氨酯脲溶液；(6)将所述聚氨酯脲溶液纺丝，形成高回弹氨纶纤维。本发明聚醚型高回弹氨纶纤维的制备方法，解决了一些特殊领域对高回弹氨纶丝的要求，提高了氨纶纤维的回弹性。
文档编号D01F6/78GK101469463SQ20081011670
公开日2009年7月1日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者杨福萍, 梁国东, 虎 韩 申请人:烟台氨纶股份有限公司