[发明专利]一种高回弹氨纶纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能性化学纤维及其制造方法技术，具体为一种高回弹氨纶纤维的制备方法技术。

背景技术

氨纶是一种聚氨酯弹性纤维，被称为“面料味精”，行业内更有“无氨不成布”之说法，可见氨纶是提升面料品质的关键因素之一。由于它具有优异的弹性性能和承受应力，因此常与其他纱线（棉线、涤纶、锦纶、铜氨纤维等）一起混纺，应用在弹力布织造领域。

目前已有许多关于高回弹氨纶生产方面的专利技术，美国专利US5981686，US5000899，US5708118通过改善软段结构，以达到提高软硬段分离程度的目的，但是效果并不明显；中国专利CN101469463A采用MDI实现化学交联，导致纺丝溶液中产生大量凝胶，严重影响生产稳定性；中国专利CN102277649B通过增加氢键数量，加强物理交联，以达到提高软硬段分离程度的目的，但是纺丝溶液在存储过程中极不稳定。高回弹氨纶应用于运动员的护腕、护膝、运动服，女士胸衣吊带，游泳衣等。因此，需要开发一种生产高回弹氨纶的新技术，以满足这一特殊领域的服饰要求。

发明内容

技术问题：针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是设计一种高回弹氨纶纤维的制造方法。该制造方法避免了生产过程中的不稳定现象发生，此外，产品在染、整过程中经高温处理后，依然可以保持良好的回弹性。该高回弹氨纶制造工艺成熟，不需要特殊设备，便于工业化实施。

技术方案：本发明的一种高回弹氨纶纤维的质量百分比为：

所述的成纤聚合物为由聚四亚甲基醚二醇PTMEG和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI预聚合后，用乙二胺和/或丁二胺扩链，再经二乙烯三胺扩链后制备的聚氨酯高分子聚合物。

所述的抗紫外剂为2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑、抗氧剂为双(N、N-二甲基酰肼氨基4-苯基)甲烷，润滑剂为硬脂酸镁，消光剂为二氧化钛。

本发明的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℃反应100～120min，制备得到预聚物，其中MDI与PTMEG的摩尔比为(1.80～2.00)：1；

2)制备扩链剂混合物溶液：将乙二胺、丁二胺中的一种或两种，溶解入溶剂N，N-二甲基乙酰胺DMAc，形成质量百分比浓度为1.00～4.00%的扩链剂混合物溶液；

3)向所述的扩链剂混合物溶液中加入所述预聚物并搅拌，其中胺的摩尔数与异氰酸根的摩尔数比为(0.90～0.98)：1，进行反应，形成质量百分比浓度为35～45%的低分子量聚氨酯溶液；

4)向所述的低分子量聚氨酯溶液中加入二乙烯三胺DETA并搅拌，其中伯胺的摩尔数与异氰酸根的摩尔数比为(1.00～1.05)：1，进行反应，形成质量百分比浓度为35～45%的聚氨酯溶液；

5)改性纳米凹凸棒的制备：将纳米凹凸棒浸渍在液态聚氨酯中，对纳米凹凸棒进行改性；

6)将所述的改性纳米凹凸棒添加至所述的聚氨酯溶液中，经干法纺丝，形成高回弹氨纶纤维。

所述对纳米凹凸棒进行改性方法为：

1)在50～70℃时，向聚醚型二元醇中加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯，其中异氰酸根的摩尔数与羟基的摩尔数比为(1.50～2.00)：1；在反应100～150min后，加入二乙胺，其中仲胺基的摩尔数与异氰酸根的摩尔数比为(1.00～1.05)：1，制得液态聚氨酯；

2)干燥纳米凹凸棒，在100～120℃下干燥4～6小时；将干燥过的纳米凹凸棒置于不锈钢釜中，抽真空至0.0001～0.1个标准大气压，温度为60～70℃，向不锈钢釜中注入所述液态聚氨酯浸渍纳米凹凸棒，剧烈搅拌，施加0.3～0.5MPa的气压，保压0.5～1.5小时，其中液态聚氨酯与纳米凹凸棒的质量比为(5～10)：1。

所述步骤1)中的聚醚型二元醇的分子量为3000～4000；所述步骤1)中的液态聚氨酯，其分子量为6000～13000；所述步骤2)中的纳米凹凸棒，其粒径均为50～100nm。