[發明專利]一種具有良好熱穩定性的氨綸纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201911030704.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110760945B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 池曉智;楊曉印;溫作楊;邵曉林;程研
• 申請（專利權）人: 華峰化學股份有限公司
• 主分類號: D01F6/94
• 分類號: D01F6/94;D01F1/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 沈廉

一種具有良好熱穩定性的氨綸纖維及其制備方法，其制備方法如下：先制備聚氨酯基離聚物，其用途是作為氨綸用成核劑，再將成核劑以功能輔料的添加方式加入到氨綸原液中，攪拌均勻，熟化，干法紡絲成氨綸絲餅，然后經濕熱處理后制備得到具有良好熱穩定性的氨綸纖維。本發明的特點在于：(1)使用氨綸用成核劑來提高氨綸在甬道中受熱成型時的結晶度，加快其結晶速率。該氨綸成核劑為自制的聚氨酯基離聚物，與紡絲原液的基體結構一致，相容性良好，不影響氨綸力學性能；(2)在卷繞成絲后，通過濕熱定型來消除氨綸內部殘存的內應力，使纖維尺寸變得更加穩定。

技術領域

本發明是一種具有良好熱穩定性的氨綸纖維及其制備方法，屬于聚氨酯彈性纖維材料制造的技術領域。

背景技術

氨綸是一種具有高彈性的紡織纖維，現已廣泛應用于針織和機織的彈性織物中。隨著氨綸應用領域的擴大，人們對于氨綸的性能提出了更高的要求。熱穩定性是下游客戶對氨綸要求的一個重要指標，直接影響著加工工藝的制定和加工產品的質量。熱穩定性差的氨綸纖維通常斷裂強度低，織造過程中容易斷絲，與其他纖維織造后，會造成織物毛坯或染后成品氣泡；熱穩定性差的氨綸會由于個別絲卷沸水收縮率偏大，造成吸色偏深，導致染后布面出現橫條。

氨綸在生產過程中，經過甬道紡絲，羅拉牽伸，最后卷取。其內部分子結構已基本形成，但由于紡絲過程中的急劇形變，纖維表面溶劑揮發和內部的溶劑擴散速度會存在差異，故纖維內部存在著不均勻的內應力；另一方面由于在甬道中停留的時間短，纖維內晶態部分的結晶區不完善，不完善的結晶區不能夠很好地抑制住非晶區的解取向，造成纖維的熱穩定性差。特別是當下氨綸市場競爭激烈，為節約成本，減少庫存、提高紡速都是各氨綸公司的基本策略。這就加劇了氨綸熱穩定性的惡化，減少庫存相應地減少了氨綸存放時間，內應力釋放不夠充分；紡速提升，原液在甬道中接受的熱量更少，結晶更加不完整。

因此，為提高氨綸的熱穩定性，國內外的學者都做了深入地研究。總結得到以下幾個有效方法：釋放內應力，減少纖維回縮；提高纖維取向度和結晶度，使纖維的形狀更加穩定；通過引入其他耐熱性良好的纖維來制備復合纖維。

專利CN1291080C《制備熱穩定的熔紡氨綸的方法》，主要解決了熔紡氨綸熱穩定性差的缺點，將脂肪胺、尼龍、環氧改性大豆油、偶聯劑之一或其混合物作為添加劑與聚氨酯混合均勻擠出紡絲。該發明通過選擇合適的添加劑，可增加氨綸大分子鏈間的作用力以及硬段相的結晶度和晶粒尺寸，進而提高了氨綸的熱穩定性。

專利CN109487361A《具有良好耐熱性和低溫定形性的氨綸纖維及制備方法》，主要是通過采用包含二異氰酸酯、二異氰酸酯的三聚體的混合物與多元醇反應制備預聚物。在通過改變氨綸硬段結構，得到良好低溫定形效率的同時，通過異氰酸酯三聚體的引入提供交聯結構，保證制備的氨綸同時具備良好的耐熱性和物理性能。

專利CN106592008A《一種耐熱氨綸纖維及其制備方法》，其特征在于在生產氨綸的紡絲原液中加入生產間位芳綸纖維的紡絲原液，混合均勻而紡成的新型耐熱氨綸纖維在保持原有的高彈性同時，在間位芳綸原液的作用下具有更加優異的耐熱性。

專利CN103898631A《一種聚氨酯脲橡膠復合彈性纖維及其制備方法》通過溶液共混的方式將丁腈橡膠類材料與聚氨酯脲混合均勻，并借此在纖維中引入大量強極性的腈基，增加聚合物分子鏈間的相互作用力，使纖維具有更好的耐熱耐高溫性能以及耐堿耐化學腐蝕性；利用成纖過程中由橡膠相形成的微交聯網絡結構增加對聚氨酯脲“軟段”的限制作用，進一步提高熱穩定性。