一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维制备的方法
【专利摘要】本发明涉及一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，主要是本发明采用19孔喷丝板代替现有技术的最多7孔的喷丝板，制备得到270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维，具有高均一性能、力学性能、回弹性和生产效率。所述喷丝板，该喷丝板上的喷丝孔排列分布在两个同心圆和同心点上，1个喷丝孔在同心点上，6个喷丝孔分布在内同心圆上，12个喷丝孔分布在外同心圆上；在同心圆上的相连两孔的间距相等，外同心圆的相连两孔与最近的内同心圆的喷丝孔成正三角形，内同心圆的相连两孔与同心点上的喷丝孔也成正三角形。所述喷丝板为多孔板，总共有12个，每6个位于一块底座上，喷丝板成蛇形排布，相连喷丝板之间距离相等。
【专利说明】一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维制备的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维制备的方法，属于高分子材料制造的生产制造领域。本发明制造的聚氨酯弹性纤维具有较高均一性、力学性能、回弹性和生产效率。
【背景技术】
[0002]聚氨酯弹性纤维在常温下具有比重轻、断裂强度高、断裂伸长高、弹性高和弹性回复好等诸多优点。270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维因其优异的力学强度、良好的回弹、低廉的价格及稳定的性能广泛地应用于织带、纸尿裤、网布等纺织领域。
[0003]国内对于制备粗旦丝氨纶纤维的研究报道较少，中国专利CN200910259779.8中，烟台氨纶有限公司提供了一种氨纶粗旦丝的生产方法，专利主要通过增大导丝辊和上油辊直径，喷丝板孔径增大80%-120%和喷丝板孔数增加100%-500%的方法，解决粗旦丝假捻、卷绕困难的问题，同时使粗旦丝具备优秀的回弹性，但增加的喷丝板孔数范围属于现有技术。中国专利CN201120048001.5提供了一种140D-420D粗旦丝纺丝生产装置，装置改变甬道、喷丝板组件、吹风窗尺寸，增加喷丝板个数至32个，提高单个甬道的产能，品质稳定。
[0004]到目前为止，现有技术提到生产粗旦氨纶的喷丝板最多孔数为7孔，使用18孔或19孔喷丝板生产氨纶的方法尚未报道。
【发明内容】
[0005]技术问题:本发明涉及一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，主要是采用19孔的喷丝板组件，制备得到的270旦尼尔及以上聚氨酯弹性纤维具有高均一性能、力学性能、回弹性和生产效率。
[0006]技术方案:本发明一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，包括以下步骤:
[0007]I)在装有搅拌装置的反应器中依次加入溶剂DMAC即N，N- 二甲基乙酰胺、低聚二元醇、反应控制剂与二异氰酸酯进行聚合反应，制备预聚体溶液；
[0008]2)将预聚体溶液冷却至8?15°C后，在60?150min内逐步加入胺类扩链剂、胺类反应控制剂的DMAC溶液进行扩链反应，得到高分子量的聚合物DMAC溶液；
[0009]3)向得到的高分子量聚合物DMAC溶液中加入防变黄剂、抗氧化剂、紫外线吸收齐U、润滑疏解剂，充分混合均匀，制备聚氨酯纺丝原液；
[0010]4)聚氨酯纺丝原液经过滤脱泡后，由齿轮泵计量吐出原液，分配至喷丝板喷出，再经高温纺丝甬道，制备得到270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维。
[0011]所述的喷丝板孔数为19孔，该喷丝板上的喷丝孔排列分布在两个同心圆和同心点上，I个喷丝孔在同心点上，6个喷丝孔分布在内同心圆上，12个喷丝孔分布在外同心圆上；在同心圆上的相连两孔的间距相等，外同心圆的相连两孔与最近的内同心圆的喷丝孔成正三角形，内同心圆的相连两孔与同心点上的喷丝孔也成正三角形。[0012]所述喷丝板为多孔板，总共有12个，每6个位于一块底座上，喷丝板成蛇形排布，相连喷丝板之间距离相等。
[0013]所述的反应控制剂为正丁醇,添加量相当于0.01?0.3wt%低聚二元醇的量。
[0014]所述的胺类扩链剂，选自乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、己二胺、2-甲基戊二胺中的一种或多种，
[0015]所述的胺类反应控制剂为二乙胺。
[0016]有益效果:本发明与现有技术相比具有以下优点，本发明采用19孔喷丝板代替现有技术的最多7孔的喷丝板制备270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维，更多的喷丝孔加快溶剂的挥发速度，生产效率得到大幅提高，同时更多单丝抱合而成氨纶产品具备更好的力学性能及回弹性，而且不易分丝；喷丝板的蛇形排布，相连喷丝板之间的间距相等，使其所得到的聚氨酯纤维具有更优秀的均一性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的所用的19孔喷丝板平面图；
【具体实施方式】
[0018]本发明的270旦尼尔及以上的聚氨酯弹力纤维的制备方法包括以下步骤:
[0019](I)在装有搅拌装置的反应器中依次加入溶剂DMAC (N, N- 二甲基甲酰胺)、低聚二元醇、反应控制剂与二异氰酸酯进行聚合反应，制备预聚体溶液；
[0020]所述的低聚二元醇为数均分子量为1800?2000的聚四氢呋喃醚二醇；
[0021]所述的反应控制剂为正丁醇，添加量相当于0.01?0.3被％低聚二元醇的量；
[0022]所述二异氰酸酯为4，4 二苯基甲烷二异氰酸酯；
[0023]所述的二异氰酸酯添加温度25?30°C ；
[0024]所述的反应温度38?50°C ;
[0025]所述的反应时间60?180min ；
[0026]所述的二异氰酸酯与低聚二元醇的物质的量之比为1.7:1?2.1:1。
[0027](2)将预聚体溶液冷却至8?15°C后，在60?150min内逐步加入胺类扩链剂、胺类反应控制剂的DMAC溶液进行扩链反应，得到高分子量的聚合物DMAC溶液；
[0028]所述的胺类扩链剂，选自乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、己二胺、2-甲基戊二胺中的一种或多种，
[0029]所述的胺类反应控制剂为二乙胺。
[0030]所述的胺类扩链剂和胺类反应控制剂的DMAC溶液的浓度为3?9wt%。
[0031](3)向得到的高分子量聚合物DMAC溶液中加入防变黄剂、抗氧化剂、紫外线吸收齐U、润滑疏解剂，充分混合均匀，制备得浓度为33%?40%聚氨酯纺丝原液；
[0032]所述的防变黄剂为双(N，N-二甲基酰肼氨基，4-苯基)甲烧，生产商:台湾双键，其用量为聚合物量的0.2wt%?1.5wt%。
[0033]所述的抗氧化剂为三聚异氰酸，生产商:台湾氰特，其用量为聚合物量的0.5wt% ?1.5wt%。
[0034]所述的抗紫外线吸收剂为2- (2’ -羟基-3’，5’ - 二叔戊基)-苯并三唑，生产商:台湾双键，其用量为聚合物量的0.lwt%?1.0wt%。
[0035]所述的润滑疏解剂为硬脂酸镁，生产商:日本油脂，其用量为聚合物量的
0.lwt% ?1.0wt%o
[0036]所述的聚氨酯纺丝原液粘度为3000-10000piOSe。
[0037](4)聚氨酯纺丝原液经熟化、过滤、脱泡后，由齿轮泵计量吐出原液，分配至喷丝板喷出，再经高温纺丝甬道，干纺纺丝制备得到270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维。所述的喷丝板孔数为19孔。
[0038]所述喷丝孔在喷丝板本体上排列分布在两个同心圆和同心点上，I个喷丝孔在同心点上，6个喷丝孔分布在内同心圆上，12个喷丝孔分布在外同心圆上；在同心圆上的相连两孔的间距相等，外同心圆的相连两孔与最近的内同心圆的喷丝孔成正三角形，内同心圆的相连两孔与同心点上的喷丝孔也成正三角形。
[0039]所述喷丝板为多孔板，总共有12个，每6个位于一块底座上，喷丝板成蛇形排布，相连喷丝板之间距离相等。
[0040]所述的干法纺丝，其纺丝温度为220?280°C，优选240?260°C ；
[0041]所述的干法纺丝，其纺速速度为300?700m/min,优选400?600m/min。
[0042]下面用实施例来详细描述本发明其生产过程，但这些实施例不得理解为任何意义上的对本发明的限制。
[0043]实施例1:
[0044]I在装有搅拌装置的反应器中依次加入701.5kg DMAC溶剂、385.0kg数均分子量为3497的PTMGU15.5g的正丁醇，降温到28°C时加入50.9kg的MDI聚合反应135min，制备预聚体溶液；
[0045]2将预聚体溶液冷却至8?15°C后，在60?150min内逐步加入含有5.0kg的乙二胺、1.1kg的1，2-丙二胺和1.1kg的二乙胺的DMAC溶液进行扩链反应；最后再加入防变黄剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑疏解剂得到聚氨酯纺丝原液
[0046]3.纺丝原液经熟化、脱泡、过滤后，经19孔喷丝板组件干法纺丝，制备得到12个270旦尼尔的氨纟仑丝,其纺丝速度为400m/min。
[0047]实施例2
[0048]根据实施例1所述的同样方法制备6个560旦尼尔聚氨酯弹性纤维，其纺丝速度为 400m/mino
[0049]实施例3
[0050]根据实施例1所述的同样方法制备2个1120旦尼尔聚氨酯弹性纤维，其纺丝速度为 500m/mino
[0051]对比例I
[0052]根据实施例1所述的同样方法制备聚氨酯弹性纤维，不同之处在于使用7孔喷丝板制备8个270旦尼尔的氨纟仑丝,其纺丝速度为400m/min。
[0053]对比例2
[0054]根据实施例1所述的同样方法制备聚氨酯弹性纤维，不同之处在于使用7孔喷丝板制备4个560旦尼尔的氨纟仑丝,其纺丝速度为380m/min。
[0055]对比例3[0056]根据实施例1所述的同样方法制备聚氨酯弹性纤维，不同之处在于使用7孔喷丝板制备1120旦的氨纟仑丝,其纺丝速度为360m/min。
[0057]对上面实施例1、2、3与对比例1、2、3进行比较，实施例的生产效率比对比例提高了 50%以上。
[0058]通过对上面实施例与对比例的具体实施，得到下表中不同聚氨酯弹性纤维丝的物理性能。
【权利要求】
1.一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，包括以下步骤: 1)在装有搅拌装置的反应器中依次加入溶剂DMAC即N，N-二甲基乙酰胺、低聚二元醇、反应控制剂与二异氰酸酯进行聚合反应，制备预聚体溶液； 2)将预聚体溶液冷却至8?15°C后，在60?150min内逐步加入胺类扩链剂、胺类反应控制剂的DMAC溶液进行扩链反应，得到高分子量的聚合物DMAC溶液； 3)向得到的高分子量聚合物DMAC溶液中加入防变黄剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑疏解剂，充分混合均匀，制备聚氨酯纺丝原液； 4)聚氨酯纺丝原液经过滤脱泡后，由齿轮泵计量吐出原液，分配至喷丝板喷出，再经高温纺丝甬道，制备得到270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维。
2.根据权利I要求的所述的一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的喷丝板孔数为19孔，该喷丝板上的喷丝孔排列分布在两个同心圆和同心点上，I个喷丝孔在同心点上，6个喷丝孔分布在内同心圆上，12个喷丝孔分布在外同心圆上；在同心圆上的相连两孔的间距相等，外同心圆的相连两孔与最近的内同心圆的喷丝孔成正三角形，内同心圆的相连两孔与同心点上的喷丝孔也成正三角形。
3.根据权利I要求的所述的一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述喷丝板为多孔板，总共有12个，每6个位于一块底座上，喷丝板成蛇形排布，相连喷丝板之间距离相等。
4.根据权利I要求的所述的一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的反应控制剂为正丁醇，添加量相当于0.01?0.3wt%低聚二元醇的量。
5.根据权利I要求的所述的一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的胺类扩链剂，选自乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、己二胺、2-甲基戊二胺中的一种或多种，
6.根据权利I要求的所述的一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，其特征在于所述的胺类反应控制剂为二乙胺。
【文档编号】D01F6/94GK103436984SQ201310409698
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年5月27日
【发明者】李建通, 邵晓林, 吴庆治, 肖华, 刘刚, 吴国华 申请人:浙江华峰氨纶股份有限公司