[发明专利]一种具有皮芯结构聚氨酯弹性纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有皮芯结构聚氨酯弹性纤维的制备方法。通过调节皮、芯层纺丝液助剂的种类与含量，使助剂在皮层富集，达到增强纤维环境耐受性，改变纤维表面性质，降低助剂使用成本的目的。皮芯结构聚氨酯弹性纤维的制备的关键在于：1),制备聚氨基甲酸酯‑聚脲的N,N‑二甲基乙酰胺溶液，熟化后得到芯层纺丝液，借助喷丝板进行喷丝拉伸、经第一甬道内高温干燥，制备芯层聚氨酯弹性纤维；2),取部分上述聚氨基甲酸酯‑聚脲溶液，加入增强纤维环境耐受性、或改变纤维表面性质助剂，制备皮层纺丝液，将皮层纺丝液通过特殊结构涂覆装置涂覆于芯层纤维表面，经第二甬道高温干燥，再经上油、卷绕成型得到皮芯结构聚氨酯弹性纤维。

技术领域

本发明属于聚氨酯弹性纤维的制备方法，特别涉及一种具有皮芯结构聚氨酯弹性纤维的制备方法。

背景技术

聚氨酯弹性纤维，简称氨纶，是一类弹性合成纤维，具有断裂伸长率高、弹性回复率高、耐腐蚀、抗老化、耐热、抗疲劳等优异性能，广泛应用于纺织行业。随着消费者对织物舒适性要求不断提高，常规聚氨酯弹性纤维已不能满足市场要求，开发差别化聚氨酯弹性纤维已是大势所趋。通过皮芯结构，可促进差别化聚氨酯弹性纤维的发展。皮芯结构聚氨酯弹性纤维由皮层和芯层两种组分构成，截面一般为芯层构成内圆、皮层构成外环的同心圆，也存在偏心圆、异形、均匀的截面形状。皮层和芯层的差别主要在材料组成和成分配比上。就材料组成而言，芯层材料一般为常规聚氨酯-脲，皮层材料包括热塑性聚氨酯、聚酯、芳纶、聚丙烯等，这一组合可使聚氨酯弹性纤维同时具有皮层和芯层两种材料的性能。授权专利US1345944公开了一种发泡聚丙烯-聚氨酯弹性纤维皮芯复合纤维的制备方法，通过将聚氨酯弹性纤维表面涂覆聚丙烯溶液并降压使聚丙烯发泡，可在聚氨酯弹性纤维表面包覆微孔发泡聚丙烯，有效提高聚氨酯弹性纤维回弹力与耐降解性能。授权专利WO2010/045637专利公开了一种热塑性聚氨酯-聚氨酯弹性纤维皮芯复合纤维的制备方法，将低熔点热塑性聚氨酯与聚氨基甲酸酯-聚脲溶液经皮芯喷丝板组件挤出进行干法纺丝，所获复合纤维皮层为低熔点热塑性聚氨酯，由于其热熔性，热处理后会与其它混纺纤维融合，从而解决因聚氨酯弹性纤维断裂形成的抽丝问题。专利CN201611046719公开了一种芳纶-聚氨酯弹性纤维皮芯复合纤维的制备方法，芳纶溶液与聚氨基甲酸酯-聚脲溶液经皮芯喷丝板组件挤出进行干法纺丝，所获复合纤维皮层为芳纶，有效提高聚氨酯弹性纤维耐高温、耐化学腐蚀、耐磨损性能。就成分配比而言，皮层与芯层的主要成分不变，都为聚氨酯-脲，差别在于助剂的种类与含量。部分助剂在皮层富集能够更好发挥作用，如增强聚氨酯弹性纤维环境耐受性的抗氧助剂、抗紫外助剂、耐氯助剂，如改变聚氨酯弹性纤维表面性质的亲水助剂、退绕助剂、消光助剂。采用皮芯结构，可以将助剂以较高浓度在皮层富集，芯层不含或只含少量助剂，从而提高助剂使用效率，降低助剂使用成本，减少助剂对聚氨酯弹性纤维力学性能的影响。授权专利WO2011/149734公开了一种提高聚氨酯弹性纤维退绕性能、同时不影响聚氨酯弹性纤维力学性能的方法，纤维采用皮芯结构，在皮层添加较高含量作为退绕助剂的无机粒子以达到退绕目的，由于芯层不含无机粒子，降低了成本，保证了聚氨酯弹性纤维的力学性能。