[发明专利]一种利用PCL干法纺氨纶纺丝原液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨纶生产工艺，尤其是涉及一种利用PCL(聚己内酯二元醇)干法纺氨纶纺丝原液的制备方法。

背景技术

传统溶液干法纺氨纶生产工艺是以美国英威达、韩国晓星以及日本东洋纺为代表的，其纺丝原液的聚合体以聚醚二醇PTMEG(聚四亚甲基醚二醇)与MDI(二苯基甲烷-4，4’二异氰酸酯)以摩尔比1∶1.5～2比例反应的预聚体，再以二胺类扩链剂与预聚体反应达到一定的分子量，并用DMF或DMAc调节浓度，制得所需粘度的聚合体。中国专利公开另一种耐高温高弹性氨纶纤维及其制备方法(公开号：CN 101113534A)，该氨纶纤维包括聚醚二元醇、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中间体，预聚中间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，高分子聚合物与相对于预聚中间体重量比为0.5～1.5％的抗氧化剂、0.02～0.1％的润滑解舒剂、0.02～0.1％的紫外线吸收剂、0.5～2％的防黄变剂以及二甲基乙酰胺组成纺丝原液；混合胺为乙二胺与末端终止剂单胺，二者按照摩尔比为1∶0.1～0.3的比例混合均匀，并加上溶剂二甲基乙酰胺调配成为浓度为1～3％的混合胺溶液；末端终止剂为二甲胺，或二乙胺，或二一正丁胺，或环己胺，或正戊胺，或乙醇胺或其混合物。该氨纶纤维的制备方法包括聚合和纺丝两个工序，其中聚合工序为：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：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：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，移送中间贮槽：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：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。但该种方法大部分聚合体为聚醚二醇，目前由于供货、原料等原因，PTMEG价格已达30000元/吨，并还有上涨趋势，造成氨纶丝生产成本居高不下。中国专利还公开一种利用PPG干法纺氨纶纺丝原液制备方法(公开号：CN101575406A)，此法制备的氨纶纤维性能差。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种利用PCL(聚己内酯二元醇)干法纺氨纶纺丝原液的制备方法，其主要是解决现有技术所存在的氨纶制备方法中采用大量聚醚二醇，而聚醚二醇的原材料价格较高，造成氨纶丝生产成本较大等技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过以下技术方案得以解决的：

一种利用PCL干法纺氨纶纺丝原液的制备方法，其采用PCL与聚四亚甲基醚二醇混合后形成的混合二醇作为反应原料，所述混合二醇中PCL与聚四亚甲基醚二醇的摩尔比为1∶1～5，所述混合二醇中还添加有酸类添加剂。本发明采用PCL(聚己内酯二元醇)部分代替聚四亚甲基醚二醇，采用微量添加酸类添加剂增加两者的混合程度，很好地解决了聚醚二醇的原材料价格较高的成本问题，同时由此制备得到的氨纶纺丝原液还具有较好的性能。使用PCL(聚己内酯二元醇)作为原料，制得的相同分子量的预聚体和聚合体粘度低，还可以提高纺丝速度，从而降低溶剂及能源消耗。所述酸类添加剂为能够提高PCL(聚己内酯二元醇)及聚四亚甲基醚二醇的反应活性的酸类。优选苯甲酸、硫酸或磷酸。

本发明的制备方法，其中所述PCL的分子量为1500～3000，不饱和度＜0.05mmol/g，PCL(聚己内酯二元醇)为低不饱和度；所述聚四亚甲基醚二醇的分子量为1500～3000。所述酸类添加剂的添加量为能均匀混合PCL和聚四亚甲基醚二醇即可。优选浓度为72～98％，添加量为混合二醇总重量的3～50ppm。

本发明的制备方法包括任意一种以上述混合二醇为原料的干法纺氨纶纺丝原液的制备方法，以本发明的一种优选实施方式为例，本发明的利用PCL干法纺氨纶纺丝原液的制备方法具体包括以下步骤：

(1)将PCL与聚四亚甲基醚二醇进行混合，PCL与聚四亚甲基醚二醇的摩尔比为1∶1～5，再在混合物中添加入酸类添加剂均匀混合，形成混合二醇；