[发明专利]具有优异退绕性的聚氨酯脲弹性纱线及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有优异退绕性的聚氨酯脲弹性纱线及其制备方法，更具体而言，涉及具有花生型截面的退绕性优异的聚氨酯脲弹性纱线及其制备方法，其中，在多元醇和二异氰酸酯聚合时，NCO％为2.60％至3.00％；并且，由于使用100％乙二胺作为扩链剂，弹性纱线的截面异形度的平均值为2.0至3.5，其标准偏差为0.01至1.0。

技术领域

本发明涉及具有优异退绕性的聚氨酯脲弹性纱线及其制备方法，更具体而言，涉及具有花生型截面的退绕性优异的聚氨酯脲弹性纱线及其制备方法，其中，在多元醇和二异氰酸酯聚合时，NCO％为2.60至3.00％；并且由于使用100％乙二胺作为扩链剂，弹性纱线的截面异形度的平均值为2.0至3.5，其标准偏差为0.01至1.0。

背景技术

具有弹性的纤维和膜形式的聚氨酯脲广泛应用于纺织工业中。常用来描述这些弹性聚氨酯脲的术语“氨纶(spandex)”是指由至少85重量％的链段聚氨酯组成的长链合成聚合物。氨纶已在纺织工业上用于各种用途，尤其是内衣、塑身衣、泳衣和弹性服装或长筒袜。

出于改善低弹性织物的耐久性的目的，弹性纤维可以作为圆形形式纺制的芯纺弹性体纱线而与混合了非弹性纤维的长丝或短纤维纱线或短纤维一起供应。

一般而言，聚氨酯脲纤维的纺丝溶液通过以下步骤制备：第一聚合步骤，其中将作为高分子量二醇化合物的多元醇与过量的二异氰酸酯化合物反应，以获得在多元醇两端部具有异氰酸酯基的预聚物；和第二聚合步骤，其中将预聚物溶解于合适的溶剂中，然后向溶液中加入二胺类或二醇类扩链剂，并使链终止剂如一元醇或单胺进行反应。在制备聚氨酯脲纤维的纺丝溶液之后，通过干纺和湿纺获得聚氨酯脲弹性纤维，即氨纶纤维。

聚氨酯脲弹性纤维由于具有优异的弹性和弹性恢复力的固有性质而用于各种目的。随着聚氨酯脲弹性纤维的应用范围的扩大，常规纤维需要新的附加特性。

通常，聚氨酯脲弹性纱线在与反纱(尼龙，棉，丝，绒线等)编织时通过在旋转体上的旋转运动而退绕，并且在具有圆形或椭圆形截面形状的弹性纱线的情况下，可能发生弹性纱线脱离横向圆周的纱线流动问题，或者圆周的形状可能受到干扰，并在圆周的边缘形成条带，从而在编织过程中导致纱线破裂。

作为弹性纱线制造商最常用的方法，已经有改进乳液的粘合性能的方法，但是这种方法有可能影响诸如可细化性(refinability)和退绕性等物理性能，因此改善的程度是有限的。

因此，为了改善该问题，在本发明中，当制备用于制造弹性纱线的预聚物时，将NCO％设定在约2.60％至3.00％以增加硬链段的含量，并且使用没有侧链且链间具有高结合力的100％的乙二胺作为扩链剂，使得弹性纱线的截面为花生型。

特别地，当在具有约2.60％至3.00％的NCO％的聚合物中使用100％的乙二胺作为扩链剂时，聚合物中硬链段的含量增加，微细相分离增加，纺丝期间纱线表面上溶剂的干燥速率与溶剂在纱线内部和表面间的扩散速率之间的偏差可能增加，并且能够将纱线的截面制造为花生型。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种退绕性优异并能够提高编织可操作性的截面为花生型的聚氨酯脲弹性纤维及其制备方法，其中当使多元醇和二异氰酸酯聚合时，NCO％为约2.60％至3.00％，且使用100％的乙二胺作为扩链剂。

技术方案