[发明专利]一种耐高温高弹性氨纶纤维及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种耐高温高弹性氨纶纤维及其制备方法，属于氨纶纤维及其制备方法技术领域。

二、背景技术

1937年德国拜耳公司最早开发了聚氨酯树脂及氨纶弹性纤维，1959年美国杜邦公司率先实现了干法纺氨纶纤维的工业化生产，并定名为Lycra(莱卡)，随后欧洲一些国家及日本相继开始生产氨纶。到二十世纪九十年代，随着下游产业各种新技术、新材料的开发和应用，氨纶的应用领域迅速扩展，需求量大幅增加，带动了整个氨纶产业的发展。

我国氨纶行业起步较晚，但产业规模扩张速度较快，自二十世纪八十年代末烟台氨纶股份有限公司首次引进日本东洋纺干法纺技术和设备开始，至今全国已发展到大小二十几家氨纶生产企业，工艺路线涵盖了干法纺、湿法纺、熔融纺及反应纺几种主要纺丝工艺，年总生产规模达到20余万吨。但由于技术研究的发展相对落后于市场和产能的扩张速度，因此目前国内众多氨纶企业的生产技术存在重复老化的局限性，产品品种单一，品质无法满足高端市场和新型织物的需要。

现有的氨纶纤维生产工艺中，由于在聚合主要原料的配比、链增长剂的种类选择、扩链反应的形式、添加剂的性质等方面的局限性，导致了聚合所得原液在均匀度和稳定性方面的不同，最终所得氨纶纤维的理化性能存在相当大的差别，尤其是在耐热性和弹性等方面表现突出，普遍无法满足新兴面料的要求。

三、发明内容

本发明目的在于克服上述不足，提供一种能够有效提高氨纶纤维的弹性和耐热性等理化性能的耐高温高弹性氨纶纤维及其制备方法。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种耐高温高弹性氨纶纤维，该氨纶纤维的原料包括聚醚二元醇、二异氰酸酯、正丁醇、混合胺、抗氧化剂、润滑解舒剂、紫外线吸收剂、防黄变剂以及溶剂二甲基乙酰胺，其中聚醚二元醇和二异氰酸酯的摩尔比为1∶(1.55-1.8)，聚醚二元醇和正丁醇的重量比为100∶(0.05-0.15)，以上组分共同组成预聚体；预聚体与混合胺的重量比为100∶(1.5-2.0)，二者与二甲基乙酰胺组成高分子聚合物溶液，该高分子聚合物溶液与相对于预聚体重量比为0.5-1.5％的抗氧化剂、0.02-0.1％的润滑解舒剂、0.2-1.0％的紫外线吸收剂、0.5-2.0％的防黄变剂以及二甲基乙酰胺组成纺丝原液。

混合胺为按摩尔比为1∶(0.1-0.3)的比例将乙二胺与末端终止剂单胺混合并加上溶剂二甲基乙酰胺调配好的浓度为1-3％的混合胺溶液。

一种耐高温高弹性氨纶纤维的制备方法，其特殊之处在于，包括聚合、纺丝两个工序，其中聚合工序为：

(1)在第一反应釜中由聚醚二元醇与二异氰酸酯按、正丁醇通过预聚合反应得预聚中间体；加入溶剂二甲基乙酰胺(DMAC)对预聚中间体进行溶解，降温，将预聚中间体溶液移送至第二反应釜；

(2)预聚中间体溶液在第二反应釜中冷却降温，搅拌，移送至扩链贮槽中；

(3)将扩链贮槽内的预聚中间体溶液与混合胺在高速搅拌混合器内快速混合均匀，降温，经连续扩链反应得高分子聚合物，然后移送中间贮槽；

(4)将抗氧化剂、润滑解舒剂、紫外线吸收剂、防黄变剂以及溶剂二甲基乙酰胺预先添加至乳化分散槽中，得到乳化液，加入高分子聚合物，得到添加剂调配液；

(5)将中间贮槽中的高分子聚合物与添加剂调配液混合，得耐高温高弹性氨纶纤维纺丝原液；纺丝原液经过滤、熟化处理，完成后的纺丝原液即可用于纺丝生产；

纺丝工序为：

(1)熟化后的纺丝原液进行脱泡、向各个纺丝位移送、过滤，分配到每块喷丝板中；

(2)纺丝原液经喷丝板孔挤出进入纺丝甬道，原液中的溶剂二甲基乙酰胺挥发形成氨纶纤维；氨纶纤维经集束抱合成单根长丝，上油、卷绕成为耐高温高弹性氨纶丝筒卷。

本发明一种耐高温高弹性氨纶纤维的制备方法，改变了现有氨纶生产工艺的聚合原料配比、扩链剂和终止剂的类型及组成、扩链反应形式、添加剂的类型和配比及调配方式、混合器的形式等聚合工艺和甬道形式、加热介质类型等纺丝工艺，所生产的耐高温高弹性氨纶纤维具有高耐热性能、高弹性、优良的退绕性、优异的条干均匀度等特点，并且该制备方法实现了扩链反应及助剂添加的连续进行，生产过程连续稳定，产品均匀度高。

四、具体实施方式

下面用实施例来详细描述本发明，但这些实施例不得理解为任何意义上的对本发明的限制。

实施例：