专利名称：提高退绕性的聚氨酯弹性纤维制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚氨酯弹性纤维(氨纶)的制备方法，属于化纤生产技术领域。
背景技术：
聚氨酯弹性纤维自面世以来，因其具有的优异性能，被广泛用于服装面料领域。但是、随着应用领域的拓展以及各种新兴的面料加工技术的出现，迫切需求提高聚氨酯弹性纤维的退绕性能。目前、解决氨纶弹性纤维退绕不畅的方法，一般都是采取聚氨酯聚合物溶液中加入适量的硬脂酸镁以及通过上油将氨纶丝包覆的方式，此种方法存在下述问题1、 提高硬脂酸镁含量可能导致氨纶弹性纤维生产出现故障；2、随着丝饼放置时间的延长，丝饼表层油剂挥发越来越严重，丝饼内层油剂中的矿物油会浸入丝条当中，导致聚合物溶胀， 丝饼粘连。本发明就是针对上述问题，在聚氨酯聚合物中加入适量的和聚氨酯有一定相容性的硅油，解决氨纶弹性纤维放置时间过长退绕不畅的问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种提高退绕性的聚氨酯弹性纤维制备方法，采用本发明的制备方法制备得到的氨纶弹性纤维退绕性能优异。本发明的目的是这样实现的，一种提高退绕性的聚氨酯弹性纤维制备方法，采用在聚氨酯弹性纤维制备过程中得到的聚氨酯聚合物(聚氨酯脲溶液)中加入适量的和聚氨酯有一定相容性的硅油，来解决氨纶弹性纤维放置时间过长退绕不畅的问题，提高其退绕性。其中硅油的添加量为聚合物质量的0. 2 1. 0%，如果硅油添加量过多，可能从聚氨酯脲聚合物溶液内析出，在纺丝过程中导致计量泵吐出量不足，出现“飘丝”现象；过少则无法得到优异的退绕性能。优选添加质量百分比为0. 5 1. 0%。上述制备方法中，聚氨酯弹性纤维的制备方法可以采用现有技术的任意方法，根据本发明的一种优选实施方式，其可以包括如下步骤(1)使用聚合多元醇和二异氰酸酯类物质为原料混合反应得到异氰酸酯封端的预聚物；(2)将预聚物用酰胺化合物溶解后与胺类扩链剂混合反应得到聚氨酯脲溶液；(3)在生成的聚氨酯脲溶液中加入硅油等添加剂，得到以聚氨基甲酸酯和聚氨基甲酸酯脲化合物为重复单元的氨纶纺丝原液；(4)将氨纶纺丝原液陈化后进行干纺方法纺丝，得到氨纶纤维；其中在步骤C3)中硅油的添加量为使硅油在聚氨酯聚合物中的质量浓度为0. 2 1. 0%。上述制备方法中，所述原料聚合多元醇优选为分子量1000至3000的聚合二元醇。 所述二异氰酸酯类物质和聚合多元醇的摩尔比优选为1. 1 2. 15 1。所述步骤0) 得到的聚氨酯脲溶液，其中聚氨酯脲溶液的含固量优选为25% 35%。其中酰胺化合物选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺。其中胺类扩链剂为由如下摩尔比例的物质组成的混合物CN 102534857 A乙二胺50 90 ；和2-甲基戊二胺或丙二胺10 50。所述步骤(4)中陈化时间优选为30 60小时。本发明的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其中干纺方法中使用热氮气或空气在圆形或方形甬道内对纺丝原液烘干，经牵伸、上油、卷绕制成氨纶纤维。本发明的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其中所述步骤(3)中除添加硅油外，还可以添加其余添加剂，包括消光剂二氧化钛、润滑剂硬脂酸镁、UV稳定剂Tinuvin 234等。本发明的氨纶弹性纤维的制备方法，其中所述步骤(3)中的添加剂还包括至少一种单官能度链终止剂，所述终止剂选自单官能度的伯胺或仲胺，如二甲胺、二乙胺、二-正丁胺、正丁胺、正己胺、环己胺、乙醇胺之一或其混合物。本发明的有益效果在于，在制得的聚氨酯聚合物溶液中加入适量的与聚氨酯有一定相容性的硅油，确保氨纶丝在后续应用过程中退绕顺畅。
具体实施例方式为进一步说明本发明，结合以下实施例说明实施例1分子量1818的聚合二元醇3636克，4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯875克，在80 度反应120分钟，得到两末端具有异氰酸酯基的预聚物，加入7500克二甲基乙酰胺溶解形成溶液。边搅拌边快速加入溶解于1800克二甲基乙酰胺溶液中的76克乙二胺、18克 2-甲基戊二胺、10克乙醇胺的扩链剂溶液，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液。然后加入含有二氧化钛5g，润滑剂硬脂酸镁10克，UV稳定剂Tinuvin 234为10克的二甲基乙酰胺 (DMAC) 550克的分散液，混合均勻后得到纺丝原液，纺丝原液陈化45小时后，使用热氮气或空气在圆形或方形甬道内对纺丝原液烘干，经牵伸、上油、卷绕，就可以制得氨纶丝。实施例2分子量1818的聚合二元醇3600克，4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯866克，在80 度反应120分钟，得到两末端具有异氰酸酯基的预聚物，加入7500克二甲基乙酰胺溶解形成溶液。边搅拌边快速加入溶解于1714克二甲基乙酰胺溶液中的75克乙二胺、18克2-甲基戊二胺、10克乙醇胺的扩链剂溶液，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液。然后加入含有二氧化钛5g，润滑剂硬脂酸镁10克，UV稳定剂Tinuvin 234为10克以及硅油46克的二甲基乙酰胺(DMAC) 550克的分散液，混合均勻后得到纺丝原液，纺丝原液陈化45小时后，使用热氮气或空气在圆形或方形甬道内对纺丝原液烘干，经牵伸、上油、卷绕，就可以制得氨纶丝。实施例3分子量1818的聚合二元醇3613克，4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯869克，在80 度反应120分钟，得到两末端具有异氰酸酯基的预聚物，加入7500克二甲基乙酰胺溶解形成溶液。边搅拌边快速加入溶解于1749克二甲基乙酰胺溶液中的75克乙二胺、18克2-甲基戊二胺、10克乙醇胺的扩链剂溶液，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液。然后加入含有二氧化钛5克，润滑剂硬脂酸镁10克，UV稳定剂Tinuvin 234为10克以及硅油9克的二甲基乙酰胺(DMAC) 550克的分散液，混合均勻后得到纺丝原液，纺丝原液陈化45小时后，使用热氮气或空气在圆形或方形甬道内对纺丝原液烘干，经牵伸、上油、卷绕，就可以制得氨纶丝。实施例4
分子量1818的聚合二元醇36 克，4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯872克，在80 度反应120分钟，得到两末端具有异氰酸酯基的预聚物，加入7500克二甲基乙酰胺溶解形成溶液。边搅拌边快速加入溶解于1779克二甲基乙酰胺溶液中的76克乙二胺、18克2-甲基戊二胺、10克乙醇胺的扩链剂溶液，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液。然后加入含有二氧化钛5g，润滑剂硬脂酸镁10克，UV稳定剂Tinuvin 234为10克以及硅油37克的二甲基乙酰胺(DMAC) 550克的分散液，混合均勻后得到纺丝原液，纺丝原液陈化45小时后，使用热氮气或空气在圆形或方形甬道内对纺丝原液烘干，经牵伸、上油、卷绕，就可以制得氨纶丝。实施例5分子量1818的聚合二元醇3700克，4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯890克，在80 度反应120分钟，得到两末端具有异氰酸酯基的预聚物，加入7500克二甲基乙酰胺溶解形成溶液。边搅拌边快速加入溶解于1984克二甲基乙酰胺溶液中的77克乙二胺、19克2-甲基戊二胺、10克乙醇胺的扩链剂溶液，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液。然后加入含有二氧化钛5g，润滑剂硬脂酸镁10克，UV稳定剂Tinuvin 234为10克以及硅油M克的二甲基乙酰胺(DMAC) 550克的分散液，混合均勻后得到纺丝原液，纺丝原液陈化45小时后，使用热氮气或空气在圆形或方形甬道内对纺丝原液烘干，经牵伸、上油、卷绕，就可以制得氨纶丝。将上述实施例中所制得的氨纶丝，经过热处理之后(相当于常温放置6个月)，采用退绕装置进行试验，固定退绕速度，卷绕速度越小，其退绕性能越好。试验结果如下表1 所示表1氨纶退绕性能数据表(处理条件65°C *24H)
权利要求
1.一种提高退绕性的聚氨酯弹性纤维制备方法，其特征在于在聚氨酯弹性纤维的制备过程中，在得到的聚氨酯脲溶液中加入质量百分比为0. 2 1. 0%的硅油。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)使用聚合多元醇和二异氰酸酯类物质为原料混合反应得到异氰酸酯封端的预聚物；(2)将预聚物用酰胺化合物溶解后与胺类扩链剂混合反应得到聚氨酯脲溶液；(3)在生成的聚氨酯脲溶液中加入硅油，得到以聚氨基甲酸酯和聚氨基甲酸酯脲化合物为重复单元的氨纶纺丝原液；(4)将氨纶纺丝原液陈化后进行干纺方法纺丝，得到氨纶纤维；其中在所述步骤(3)中硅油的添加量为聚合物质量的0. 2 1. 0%。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述聚合多元醇为分子量为 1000 3000的聚合二元醇，二异氰酸酯类物质和聚合多元醇的摩尔比是1.55 1 2. 15 1。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中得到的聚氨酯脲溶液的含固量为25% 35%。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述步骤O)中酰胺化合物选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的任意一种。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中胺类扩链剂为由如下摩尔比例的物质组成的混合物乙二胺50 90 ；和2-甲基戊二胺或丙二胺10 50。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中陈化时间为30 60小时。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述步骤中干纺方法为使用热氮气或空气在圆形或方形甬道内对纺丝原液烘干，经牵伸、上油、卷绕制成氨纶纤维。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中在生成的聚氨酯脲溶液中还添加有添加剂，所述添加剂包括消光剂二氧化钛、润滑剂硬脂酸镁、UV稳定剂 Tinuvin2340
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述步骤( 中胺类扩链剂还包括至少一种单官能度链终止剂，所述终止剂选自单官能度的伯胺或仲胺。
全文摘要
一种提高退绕性的聚氨酯弹性纤维制备方法，采用在聚氨酯弹性纤维制备过程中得到的聚氨酯聚合物(聚氨酯脲溶液)中加入适量硅油，来解决氨纶弹性纤维放置时间过长退绕不畅的问题，提高其退绕性；其中硅油的添加量为质量百分比的0.2～1.0％。本发明在制得的聚氨酯聚合物溶液中加入适量的与聚氨酯有一定相容性的硅油，确保氨纶丝在后续应用过程中退绕顺畅。
文档编号D01F1/10GK102534857SQ20101059259
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者张术相, 梁国东, 陈永军, 韩虎 申请人:烟台泰和新材料股份有限公司