阅读说明：本技术 一种低断丝率氨纶纤维的制备方法 (Preparation method of spandex fiber with low filament breakage rate ) 是由 王靖 梁红军 杨晓印 许图远 周志伟 于 2019-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种低断丝率氨纶纤维的制备方法,更具体而言,涉及通过将耐磨剂和流动促进剂的共混溶液引入至聚氨酯脲纺丝溶液中而制造氨纶的方法,1)通过将耐磨剂与流动促进剂在有机溶剂中进行共混溶解,制备得到共混溶液A；2)将上述共混溶液A添加至聚氨酯脲纺丝溶液B中而制得纺丝原液C,对上述纺丝原液C进行纺丝和卷绕。该制造方法的实施过程简便,而且可以广泛地应用于不同品种的氨纶纤维,制备的氨纶纤维断丝情况明显减少。(The invention relates to a preparation method of spandex fiber with low filament breakage rate, in particular to a method for manufacturing spandex by introducing a blending solution of a wear-resistant agent and a flow promoter into a polyurethane urea spinning solution, 1) preparing a blending solution A by blending and dissolving the wear-resistant agent and the flow promoter in an organic solvent; 2) the blend solution a is added to a polyurethaneurea spinning solution B to prepare a spinning dope C, and the spinning dope C is spun and wound. The manufacturing method is simple and convenient in implementation process, can be widely applied to spandex fibers of different varieties, and obviously reduces the yarn breakage of the prepared spandex fibers.)

一种低断丝率氨纶纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型功能化氨纶纤维的制造方法，特别是断丝得以改善的氨纶纤维的制造方法，本发明属于高分子材料制备技术领域。

背景技术

氨纶是一种高弹性的化学纤维，其断裂伸长为500％～700％，弹性回复率一般大于90％，断裂强度高，因此，氨纶纤维被广泛的应用到针织和机织织物中。但是氨纶纤维在织造退绕过程中，需经过很多从动导丝轮，长时间运行时，氨纶纤维易出现断丝现象，这主要是由氨纶纤维具有较强的刚性结晶体结构，而从动导丝轮在长时间运行后，内壁会出现不同程度的磨损，使氨纶丝在导行过程中处于障碍状态甚至割伤，增加断丝。为了有效地解决这个问题，需要开发一种低断丝率氨纶纤维的制备方法。

目前，针对氨纶纤维断丝的改善已有一些报道。例如，CN100338300C通过添加二价硬脂酸金属盐作为防粘助剂到油剂中来改善氨纶丝的退绕性，专利CN101440574B则添加有机硅树脂作为防粘连助剂来改善丝饼的退绕性，虽然硬脂酸盐和有机硅树脂的确可以起到防粘，增滑的作用，但是防粘连的持久性不足，由于油剂组分中的硅油和矿物油表面能低，油膜强度不足，吸附性弱，氨纶丝一但张力过大或放置时间较长，油剂就容易从丝饼底部迁移到表面，导致氨纶表里差别大，后道应用时易出现断丝。对于断丝改善主要集中在纤维表层油剂改善，很少有聚合物改善的报道，本发明针对上述问题，将采用共混改性方法，改善氨纶纤维断丝问题，同时该产品备具了良好的物理性能。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于解决目前现有技术的不足，提供一种低断丝率氨纶纤维的制备方法。该制造方法的实施过程简便，而且可以广泛地应用于不同品种的氨纶纤维，制备的氨纶纤维断丝情况明显减少。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种低断丝率氨纶纤维的制备方法，该氨纶纤维的制备方法包括步骤：

1)通过将耐磨剂与流动促进剂在有机溶剂中进行共混溶解，制备得到共混溶液A；

2)将上述共混溶液A添加至聚氨酯脲纺丝溶液B中而制得纺丝原液C，对上述纺丝原液C进行纺丝和卷绕。

所述的耐磨剂为聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯晴共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物或丙烯晴-丁二烯-苯二烯共聚物其中一种，或其混合物。

所述的耐磨剂占纤维质量分数的0.5～10.0％。

所述的流动促进剂为丙烯酸树脂或衍生物共聚物其中一种，或其混合物。

所述的流动促进剂占纤维质量分数的0.5～5.0％。

所述的有机溶剂是N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。

有益效果：本发明采用耐磨剂和流动促进剂制备断丝得以改善的氨纶纤维，其带来的有益效果有：一、添加该类耐磨剂，可以在纤维表层形成一层耐磨保护层，使其退绕过程中不易出现断丝现象，且含量控制一定范围，对产品指标不影响；二、添加流动促进剂，提高耐磨剂在纺丝过程中向表层扩散速度，使耐磨剂在纤维表面集聚，使其在较低的含量下，也能达到较好的效果。由此发明技术制备的氨纶断丝问题得以改善，同时具备良好的物理性能。

具体实施方式

该方法包括如下几个步骤：

1)将耐磨剂、流动促进剂和有机溶剂加入反应釜中，于60～100℃下混合均匀，得到固体含量为30-40％的共混溶液A；

2)将二异氰酸酯、聚醚二元醇和有机溶剂加入反应釜中，形成60～70％质量分数的溶液，在35～50℃反应下110～120min，得到预聚物。将上述的预聚物冷却至7-9℃后，再与质量分数为1.0～8.0％的双胺和单胺的混合液进行扩链反应；再把耐紫外光助剂、抗氧剂、润滑剂、消光剂添加到扩链反应完成后的聚合物溶液中，充分搅拌，得到固体含量为30～40％的聚氨酯脲纺丝溶液B；

3)将共混溶液A和聚氨酯脲纺丝溶液B进行充分混合得到纺丝原液C，再经干法纺丝工艺制得到断丝得以改善的氨纶纤维。

其中，步骤1)所述的耐磨剂是聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯晴共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物及丙烯晴-丁二烯-苯二烯共聚物其中一种、或其混合物；其用量为纤维质量分数的0.5～10.0％。

步骤1)所述的流动促进剂是丙烯酸树脂、衍生物共聚物或是两者的混合物；其用量为纤维质量分数的0.5～5.0％。

步骤1)所述的有机溶剂是N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。

步骤2)所述的二异氰酸酯为4,4’-MDI、2,4’-MDI或两者的混合物。

步骤2)中所述的聚醚二元醇为数均分子量1500～3000的聚四氢呋喃醚二醇或数均分子量1500～3000的聚丙二醇或是两者的混合物。

步骤2)所述的双胺是乙二胺、丙二胺或是两者的混合物。

步骤2)所述的单胺是二乙胺、乙醇胺或是两者的混合物。

磨耗量测试：

这是一项用来评价耐磨能力的重要指标。将熟化后的混合原液进行刮膜，接着用60℃烘箱烘6h，除去溶剂；剪取样品直径为38mm，采用Nu－Martindale耐磨及起毛起球测试仪进行测试，实验负荷质量为595g，实验转数为5000转；磨损实验前后对其质量进行称量。

磨耗量M_L定义为

其中M_L表示样品的磨耗量，M_o表示样品未经磨损之前样品的质量，M_f表示样品经过磨损测试之后样品的质量。

实施例1：

1)将聚苯乙烯、丙烯酸树脂和N,N-二甲基乙酰胺加入反应釜中，温度加热到60℃，搅拌均匀得到固体含量为35％的共混溶液A。按氨纶纤维固体含量计，其中聚苯乙烯占0.5％，丙烯酸树脂占1.0％。

2)将数均分子量为1810的聚四亚甲基醚二醇、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和N,N-二甲基乙酰胺加入反应釜中，形成69％质量分数的溶液，在45℃反应120min，制备得到预聚物。将所述的预聚物冷却至8℃后，再与质量分数为5.5％的乙二胺和二乙胺的混合胺溶液进行扩链反应，其中乙二胺与二乙胺的摩尔比为20:1。按聚氨酯脲弹性纤维固体含量计，将0.5wt％的2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-苯并***)、0.5wt％的双(N、N-二甲基酰肼氨基4-苯基)甲烷、0.18wt％的硬脂酸镁、0.3wt％二氧化钛添加入原液中，充分搅拌，得到固体含量为35％的聚氨酯脲纺丝溶液B。

3)将共混溶液A和聚氨酯脲纺丝溶液B进行充分混合、熟化得到纺丝原液，再经干法纺丝工艺制备得到20D断丝得以改善的氨纶纤维。

对其磨耗量进行评价，评价结果示于下表1中。

实施例2

根据实施例1所述的同样方法制备氨纶纤维，不同之处在于，聚苯乙烯占比为5.0％。对其磨耗量进行评价，评价结果示于下表1中。

实施例3

根据实施例1所述的同样方法制备氨纶纤维，不同之处在于，聚苯乙烯占比为10.0％。对其磨耗量进行评价，评价结果示于下表1中。

实施例4

根据实施例1所述的同样方法制备氨纶纤维，不同之处在于，丙烯酸树脂占比为0.0％。对其磨耗量进行评价，评价结果示于下表1中。

对比例1

除了未添加丙烯酸树脂和聚苯乙烯外，按与实施例1中所述的相同方法获得方式溶液。经搅拌熟化，通过干法纺丝，形成普通氨纶纤维。对其磨耗量进行评价，评价结果示于下表1中。

表1磨耗量数据表

样品	磨耗量/％
		对比例1	1.98
实施例1	1.14
		实施例2	0.91
实施例3	0.64
		实施例4	1.66

上面用实施例来详细描述本发明其生产过程，然而，应当理解的是，这些实施例仅是用于说明的目的，而不是要限制本发明的范围。