[发明专利]热塑性聚氨酯纤维及其制作方法

说明书

本发明有关于一种热塑性聚氨酯纤维及其制作方法。此热塑性聚氨酯纤维的制作方法系先提供热塑性聚氨酯材料，并进行熔融挤出工艺，以形成纤维材料。然后，对纤维材料进行拉伸工艺，以制得本发明的热塑性聚氨酯纤维。所制得的热塑性聚氨酯纤维具有较低的热收缩性，而可满足应用的需求。

技术领域

本发明系有关一种热塑性聚氨酯纤维，特别是提供一种具有低热收缩率的热塑性聚氨酯纤维及其制作方法。

背景技术

由于热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane；TPU)弹性体具有良好的可回收性、加工性与优异的机械性质，故热塑性聚氨酯弹性体已广为被使用。另外，热塑性聚氨酯弹性体具有良好的染色性，故热塑性聚氨酯弹性体亦被用来制作为纤维材料。

一般而言，为了制作热塑性聚氨酯纤维，热塑性聚氨酯弹性体须进一步进行交联反应，以提升其机械性质，而可满足织物的要求。当交联反应未添加交联剂来进行时，所形成的热塑性聚氨酯纤维具有较高的温度敏感性，而易因高温收缩，进而无法符合应用的需求。为了降低热塑性聚氨酯纤维的热收缩率，现有的方法是添加交联剂至交联反应系统中，以进一步提升所制得的热塑性聚氨酯纤维的机械性质，而降低其热收缩率。

虽然使用交联剂有助于降低热塑性聚氨酯纤维的热收缩率，惟随着应用渐趋多元，热收缩率的要求系渐趋严格，故交联剂对于热塑性聚氨酯纤维的热收缩率的效益已不敷使用。另外，通过交联剂所制得的热塑性聚氨酯材料的可回收性亦大幅降低。

有鉴于此，亟须提供一种热塑性聚氨酯纤维及其制作方法，以改进现有热塑性聚氨酯纤维无法兼顾热收缩性与可回收性的缺陷。

发明内容

因此，本发明的一实施方式是在提供一种热塑性聚氨酯纤维的制作方法，此制作方法系通过熔融热塑性聚氨酯材料来制作热塑性聚氨酯纤维，其中熔融挤出的纤维材料系进一步利用拉伸工艺来处理，而使所制得的热塑性聚氨酯纤维具有较低的热收缩率。

本发明的另一实施方式是提供一种热塑性聚氨酯纤维，其系利用前述的方法来制作。

根据本发明的一实施方式，提出一种热塑性聚氨酯纤维的制作方法。首先，提供热塑性聚氨酯材料，并对热塑性聚氨酯材料进行熔融挤出工艺，以形成纤维材料。热塑性聚氨酯材料的起始熔融温度系大于120℃，且热塑性聚氨酯材料的尖峰熔点值为170℃至200℃。其中，热塑性聚氨酯材料的萧氏硬度(Shore D)为35D至75D。纤维材料包含单丝材料或复丝材料。然后，对纤维材料进行拉伸工艺，以形成热塑性聚氨酯纤维。

依据本发明的一实施例，前述的拉伸工艺系先进行第一拉伸步骤，再进行第二拉伸步骤。第二拉伸步骤的拉伸倍率系小于1倍，且第二拉伸步骤的拉伸温度为80℃至180℃。

依据本发明的另一实施例，当前述的纤维材料为单丝材料时，第一拉伸步骤的拉伸倍率为3.5倍至5.5倍，且第二拉伸步骤的拉伸温度为130℃至180℃。

依据本发明的又一实施例，前述第一拉伸步骤的拉伸温度为75℃至95℃。

依据本发明的再一实施例，当前述的纤维材料为复丝材料时，第二拉伸步骤系以至少两个罗拉对来进行。

依据本发明的又另一实施例，当前述的纤维材料为复丝材料时，第一拉伸步骤的拉伸倍率为1.2倍至1.8倍，且第二拉伸步骤的拉伸温度为80℃至140℃。

依据本发明的再另一实施例，前述第一拉伸步骤的拉伸温度为70℃至110℃。

依据本发明的更另一实施例，前述第二拉伸步骤的拉伸倍率为0.85倍至0.99倍。

根据本发明的另一实施方式，提出一种热塑性聚氨酯纤维。此热塑性聚氨酯纤维系通过前述的制作方法所制成。此热塑性聚氨酯纤维的热收缩率不大于15％。

依据本发明的一实施例，前述热塑性聚氨酯纤维的热收缩率不大于10％。