[发明专利]一种差别化氨纶纤维的生产方法及氨纶纤维

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨纶纤维的生产方法及其所得氨纶纤维。

背景技术

氨纶是一种综合性能优异的化学合成纤维，其伸长率大，弹性回复率高， 弹性模量低，耐疲劳性好，强度较低，密度小，耐腐蚀、耐晒、耐热、耐光、 抗老化，对染料有良好的亲和力，染色性好，无论采用分散性、酸性或复合性 还是金属性染料均可染色均匀。合成氨纶的主要原料为四氢呋喃聚合物 (PTMEG)，其常用中文名称有聚四甲撑醚二醇、四氢呋喃均聚醚以及聚四亚 甲基醚二醇等。PTMEG是一种端伯羟基的聚醚二醇，常温下为白色、蜡状的固 体，熔化后为透明无色液体。

现有技术中，氨纶生产以PTMEG为原料，包括聚合、纺丝及后处理等过 程。生产工艺按纺丝工艺不同分为干法纺丝、湿法纺丝、熔融挤压纺丝和化学 反应纺丝。干法纺丝技术成熟、约占总产量的80％；湿法纺丝是主要纺丝方法 之一；化学反应纺丝是美国环球公司的专利技术；熔融挤压纺丝是近年新兴的 氨纶纺丝技术。受氨纶生产技术的限制，现有的氨纶产品大部分为通用品种， 品种少、规格不全，用途不广，缺乏市场竞争力，因此，开发具有高性能、多 功能、多用途的氨纶纤维具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种氨纶纤维的 生产方法，以获得更高性能的差别化氨纶纤维。

本发明同时还要提供一种采取上述生产方法得到的氨纶纤维。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：

一种氨纶纤维的生产方法，其使聚四亚甲基醚二醇与二异氰酸酯反应生成 聚氨基甲酸酯，然后由所述聚氨基甲酸酯纺丝得到所述氨纶纤维，其中，所述 聚四亚甲基醚二醇的数均分子量为1500～2500，分子量分布为1.1～1.8。

根据本发明，所述的聚四亚甲基醚二醇的数均分子量优选为1800～2000， 分子量分布优选为1.4～1.5，且其中钨离子重量含量在10ppm以下。所述二异 氰酸酯优选为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。

本发明所述生产方法具体可以通过用半连续、连续生产工艺来实现，纺丝 可以采用现有技术中的任意纺丝方法例如干法纺丝。根据本发明方法的一个具 体方面，所述生产方法具体包括如下步骤：

(1)、预聚合：按摩尔比1∶1.6～2.0将所述聚四亚甲基醚二醇和二异氰酸 酯加入到反应釜中进行连续聚合，在温度55℃～75℃下反应3～7小时得到预聚 物，然后加入溶剂以溶解所述的预聚物得到预聚物溶液；

(2)、聚合：将预聚物溶液和混合胺连续不断地加入螺杆挤压动态混合器 和静态混合器内进行扩链反应，其中，预聚物与混合胺的摩尔比为1∶1.0～1.05， 所述扩链反应在温度0℃～30℃下进行40～90分钟，得到含有聚氨基甲酸酯的 混合液；

(3)、纺丝：将含有聚氨基甲酸酯的混合液输送至纺丝设备进行干法纺丝 得到所述的氨纶纤维。

优选地，步骤(1)中，溶剂优选为N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)。步骤(2) 中，扩链反应在温度5℃～15℃下进行，且控制所述混合液的固含量为30％～40％。 所述混合胺可以为乙二胺、丙二胺、戊二胺以及二乙胺中的两种或多种的混合 物。

本发明采取的另一技术方案是：一种氨纶纤维，其数均分子量在15万～20 万之间，分子量分布为1.6～1.8。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明可获得性能全面提升的差别化氨纶丝，有利于高档化、个性化氨纶 织物的开发。

具体实施方式

本发明中，作为原料的PTMEG可以直接商购或自行制备。PTMEG的一种 优选制备工艺是使四氢呋喃在含钨杂多酸催化剂的存在下，在反应釜内连续聚 合得到。通过控制反应时间、反应温度以及催化剂加入量就可以调整所得 PTMEG的分子量与分子量分布。在一个具体的实例中，反应时间控制为15h， 反应温度在60℃左右，催化剂加入量为总体积的30％左右时，可得到数均分子 量在1800左右，分子量分布1.1的PTMEG。

下面结合具体的实施例，对本发明进行详细的说明。

实施例1

按照本实施例的氨纶纤维的生产方法，采取连续聚合干法纺丝工艺，具体 包括如下步骤：