[发明专利]一种防脱散聚氨酯弹性纤维的制备方法

说明书

一种防脱散聚氨酯弹性纤维的制备方法，该方法首先通过双螺杆挤出机制备两种具有不同熔点的聚氨酯，高熔点聚氨酯的熔融温度为190‑230度，低熔点聚氨酯的熔融温度为90‑130度；再将这两种聚氨酯按照比例与增塑剂、抗粘连剂以及交联剂等熔融混合。混合均匀的高温熔体经计量泵、过滤器、喷丝板形成初生纤维。初生纤维再通过冷却循环风进行降温，借助罗拉上油、牵伸，以较低的纺丝速度纺制成型。成型的丝卷经热熟化处理后，最终得到防脱散聚氨酯弹性纤维。

技术领域

本发明属于聚氨酯弹性纤维的制备方法，特别涉及一种具有防脱散效果的聚氨酯弹性纤维的制造方法。

背景技术

防脱散氨纶，又称低温热粘合氨纶或低熔点氨纶，是市场上逐渐兴起的一种新型氨纶产品。该产品的性能特点是在染色或热定型等加工环节受热熔融，实现氨纶丝与氨纶丝或氨纶丝与其他纤维相互粘合，从而可以有效避免含氨织物在刮划、裁剪和反复拉伸后引起丝线脱散、毛边、卷曲。市场上的产品有日本日清纺公司的Mobilon、旭化成公司的Roica SF、美国英威达公司生产的Lycar Fusion等，品质优良的国产防脱散氨纶产品几乎没有。

制备防脱散氨纶的关键在于使氨纶具有特殊的热熔粘合性能，同时保持氨纶原有的弹性及力学强度。日本日清纺公司(CN 200380105697)早在2003年申请了关于高度易熔的聚氨酯纤维及含此种氨纶织物的生产方法。该发明工艺过程与正常的熔纺氨纶生产过程并没有太多的差异，但是优选了聚四亚甲基醚二醇作为氨纶主体成分，而且含量超过60wt％。日本旭化成公司(CN 101484620B)发明了一种具有高回复性、高耐热性以及防止衣料脱线功能的聚氨酯脲弹性纤维。该弹性纤维由聚氨酯脲以及聚氨酯二种成分组成。其中聚氨酯脲为主体，所占比例超过60wt％；聚氨酯成分含量为5～40wt％，保证纤维具有优异的热粘合性能。两种聚合物溶液混合均匀，最后通过干法纺丝技术得到纤维。这种技术方法制成是单一均相的混合纤维，纤维表层既分布着聚氨酯脲成分，也分布着低熔点的聚氨酯成分，那么纤维在热定型时表面只有低熔点部分发生熔融粘合，因此粘合性能可能比较低。美国英威达公司(CN 102257198B)发明了一种具有特殊皮芯结构的低温热熔氨纶。其皮层成分所占纤维质量比例低于20％，主要由低熔点的聚酰胺或聚氨酯等组成；芯层成分是具有良好耐热性的聚氨酯脲或其混合物构成，所占比例超过80％。这两种不同性质的成分以聚合物溶液的形式经特殊的分配板以双组分喷丝孔组件挤出成长丝，通过高温甬道蒸发溶剂形成氨纶纤维。此项发明技术的实施需要高精密度的异形喷丝孔组件设备，生产过程中需要精准控制两种聚合物溶液的粘度、浓度、流动性以及可纺性，工艺控制要求高。

发明内容

技术问题：本发明提供的是一种制备防脱散聚氨酯弹性纤维的技术方法。该技术方法通过两种高低熔点不同聚氨酯混合使用，成功解决了氨纶无法兼有良好热熔粘合性与优异力学性能的矛盾问题；通过低温低速纺丝工艺的实施，解决熔纺型氨纶易粘连、退绕性差等问题。

技术方案：本发明的一种防脱散聚氨酯弹性纤维的制备方法包括以下步骤：1).高熔点聚氨酯的制备

将二异氰酸酯加热至50-80℃充分熔融，同时把聚醚二醇与小分子二元醇加热混合，将这些物料注入到双螺杆挤出机喂料区，经高温混合区充分混合反应后，通过螺杆挤出，进入水下切粒机制成颗粒状固体，并用干燥机将颗粒固体除水干燥，置于80-120℃下进行热熟化处理，得到熔融温度为190-230℃的高熔点聚氨酯；

2).低熔点聚氨酯的制备

将二异氰酸酯加热至50-80℃充分熔融，同时把聚酯二醇与小分子二元醇以及小分子一元醇加热混合，将这些物料注入到双螺杆挤出机喂料区，经高温混合区充分混合反应后，通过螺杆挤出，进入水下切粒机制成颗粒状固体，用干燥机将颗粒固体除水干燥，得到熔融温度为90-130℃的低熔点聚氨酯；

3).两种聚氨酯的熔融混合与纺丝