CN107217513A - 一种彩色氨纶纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种彩色氨纶纤维的制备方法,包括以下步骤:将二元酸和二元醇混缩聚后,与二元异氰酸酯反应得预聚物;将预聚物溶解到二甲基乙酰胺中,搅拌加入二乙氨基乙醇和新戊二醇,搅拌混合后,加入交联剂搅拌至反应完成得反应液;将添加剂研磨后加入到反应液中,混合均匀后,经干法纺丝制得氨纶裸丝;将氨纶裸丝加入到装有染色液的振荡水浴锅中染色,得染色氨纶;将染色氨纶依次经热水、冷水清洗后,晾干,成卷即得。本发明制备方法简单,制备成本低,制备效率高,制备条件温和,不会造成氨纶性能下降,所得彩色氨纶色泽鲜艳,染色牢度高,不易褪色,可直接用于后续的生产加工,无需再次染色,应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及化学纤维技术领域,尤其涉及一种彩色氨纶纤维的制备方法。
背景技术
化学纤维是指那些以天然或者合成的高聚合物为原料,经过化学方法加工制造出来的纤维。氨纶是聚氨基甲酸酯纤维的简称,是一种弹性纤维,为化学纤维中的一种。它具有高度弹性,能够拉长6~7倍,但随张力的消失能迅速恢复到初始状态,其分子结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚氨基甲酸酯,通过与硬链段连接在一起而增强其特性。氨纶纤维强度比乳胶丝高2~3倍,线密度也更细,并且更耐化学降解,氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好,因此被广泛应用到织物当中。
纺织业有了“无氨不成布”的说法,氨纶纤维因其具有的优异弹性性能和承受应力,常与其他纱线(棉线、涤纶、锦纶、铜氨纤维等)一起混纺,应用在弹力布织造领域。氨纶本身的分子结构中无着色基团,因此存在染色困难、色牢度低,染色易造成氨纶性能下降等缺陷。现有技术中,氨纶常以裸纱采用包芯纱、包缠纱、合捻纱等形式进行纺织加工,在拉伸状态下,氨纶纤维易露白,导致纺织产品整体美感下降。基于上述陈述,本发明提出了一种彩色氨纶纤维的制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种彩色氨纶纤维的制备方法。
一种彩色氨纶纤维的制备方法,包括以下步骤:
S1、将二元酸和二元醇在65~78℃的条件下,经混缩聚反应制得液态低聚物,然后与二元异氰酸酯在80~100℃的温度下,反应1.5~2.2h,边反应边以220~280r/min的转速进行混合,反应完成的预聚物;
S2、将步骤S1中所得的预聚物加入到二甲基乙酰胺中,保持步骤S1中的转速不变,搅拌至完全溶解后,边搅拌边加入二乙氨基乙醇和新戊二醇,搅拌混合20~40min后,加入交联剂搅拌至反应完成得反应液;
S3、将添加剂研磨至粒径为0.001~0.025mm后,加入到步骤S2中所得的反应液中,以1200~1800r/min的转速,搅拌混合均匀后,经喷丝板挤压在甬道内干法纺丝制得氨纶裸丝;
S4、将染色液加入到振荡水浴锅中,调节PH值为5.8~6.8后,升温至34~46℃后,按浴比1:40~65,将步骤S3中所得的氨纶裸丝加入到装有染色液的振荡水浴锅中,以0.5~1.3℃/min的速率升温至92~98℃后,保温染色0.8~1.2h,得染色氨纶;
S5、将步骤S4中所得的染色氨纶置于45~58℃的热水中清洗10~20min后,捞出置于5~18℃的冷水中清洗10~20min,然后置于35~55℃的温度下晾干,成卷即得所需的彩色氨纶。
优选的,所述步骤S1中二元酸、二元醇和二元异氰酸酯的摩尔比为4.2~5.8:6.5~9:2~2.8。
优选的,所述步骤S2中的预聚物、二甲基乙酰胺、二乙氨基乙醇、新戊二醇和交联剂的摩尔比为5~9:15~26:0.7~1.2:0.5~1:1~2。
优选的,所述步骤S3中的添加剂和反应液的摩尔比为1~2:10~18。
优选的,所述步骤S3中的添加剂包括抗紫外剂、抗氧化剂、润滑剂、抗菌剂、消光剂、防黄剂和分散剂。
优选的,所述步骤S4中的PH调节剂为冰醋酸或醋酸钠。
优选的,所述步骤S4中的染色液由稀土化合物11~16wt%、甲基硅油18~25wt%、匀染剂8~13wt%、分散剂5~10wt%和余量的分散染料复配而得。
本发明提出的一种彩色氨纶纤维的制备方法,采用二元酸、二元醇、二元异氰酸酯、二乙氨基乙醇、新戊二醇和交联剂经两步反应后,加添加剂混合、干法纺丝制得氨纶裸丝,将氨纶裸丝染色后,经热水、冷水依次清洗后,晾干即得所需的彩色氨纶,本发明制备方法简单,制备成本低,制备效率高,制备条件温和,不会造成氨纶性能下降,所得彩色氨纶色泽鲜艳,染色牢度高,不易褪色,可直接用于后续的生产加工,无需再次染色,应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种彩色氨纶纤维的制备方法,包括以下步骤:
S1、将二元酸和二元醇在72℃的条件下,经混缩聚反应制得液态低聚物,然后与二元异氰酸酯在90℃的温度下,反应1.8h,边反应边以250r/min的转速进行混合,反应完成的预聚物,其中二元酸、二元醇和二元异氰酸酯的摩尔比为5:7.8:2.4;
S2、将步骤S1中所得的预聚物加入到二甲基乙酰胺中,保持步骤S1中的转速不变,搅拌至完全溶解后,边搅拌边加入二乙氨基乙醇和新戊二醇,搅拌混合30min后,加入交联剂搅拌至反应完成得反应液,其中预聚物、二甲基乙酰胺、二乙氨基乙醇、新戊二醇和交联剂的摩尔比为7:20:1:0.8:1.5;
S3、将添加剂研磨至粒径为0.012mm后,加入到步骤S2中所得的反应液中,以1500r/min的转速,搅拌混合均匀后,经喷丝板挤压在甬道内干法纺丝制得氨纶裸丝,其中添加剂和反应液的摩尔比为1.5:14;
S4、将稀土化合物14wt%、甲基硅油22wt%、匀染剂10wt%、分散剂8wt%和余量的分散染料复配后得染色液,并将染色液加入到振荡水浴锅中,加入冰醋酸或醋酸钠调节PH值为6.4后,升温至40℃后,按浴比1:52,将步骤S3中所得的氨纶裸丝加入到装有染色液的振荡水浴锅中,以0.9℃/min的速率升温至95℃后,保温染色1h,得染色氨纶;
S5、将步骤S4中所得的染色氨纶置于52℃的热水中清洗15min后,捞出置于12℃的冷水中清洗15min,然后置于45℃的温度下晾干,成卷即得所需的彩色氨纶。
实施例二
本发明提出的一种彩色氨纶纤维的制备方法,包括以下步骤:
S1、将二元酸和二元醇在78℃的条件下,经混缩聚反应制得液态低聚物,然后与二元异氰酸酯在100℃的温度下,反应2.2h,边反应边以280r/min的转速进行混合,反应完成的预聚物,其中二元酸、二元醇和二元异氰酸酯的摩尔比为5.8:6.9:2.8;
S2、将步骤S1中所得的预聚物加入到二甲基乙酰胺中,保持步骤S1中的转速不变,搅拌至完全溶解后,边搅拌边加入二乙氨基乙醇和新戊二醇,搅拌混合40min后,加入交联剂搅拌至反应完成得反应液,其中预聚物、二甲基乙酰胺、二乙氨基乙醇、新戊二醇和交联剂的摩尔比为9:26:1.2:1:2;
S3、将添加剂研磨至粒径为0.025mm后,加入到步骤S2中所得的反应液中,以1800r/min的转速,搅拌混合均匀后,经喷丝板挤压在甬道内干法纺丝制得氨纶裸丝,其中添加剂和反应液的摩尔比为2:18;
S4、将稀土化合物16wt%、甲基硅油25wt%、匀染剂13wt%、分散剂10wt%和余量的分散染料复配后得染色液,并将染色液加入到振荡水浴锅中,加入冰醋酸或醋酸钠调节PH值为6.8后,升温至46℃后,按浴比1:65,将步骤S3中所得的氨纶裸丝加入到装有染色液的振荡水浴锅中,以1.3℃/min的速率升温至98℃后,保温染色1.2h,得染色氨纶;
S5、将步骤S4中所得的染色氨纶置于58℃的热水中清洗20min后,捞出置于18℃的冷水中清洗20min,然后置于55℃的温度下晾干,成卷即得所需的彩色氨纶。
实施例三
本发明提出的一种彩色氨纶纤维的制备方法,包括以下步骤:
S1、将二元酸和二元醇在65℃的条件下,经混缩聚反应制得液态低聚物,然后与二元异氰酸酯在80℃的温度下,反应1.5h,边反应边以220r/min的转速进行混合,反应完成的预聚物,其中二元酸、二元醇和二元异氰酸酯的摩尔比为4.2:6.5:2;
S2、将步骤S1中所得的预聚物加入到二甲基乙酰胺中,保持步骤S1中的转速不变,搅拌至完全溶解后,边搅拌边加入二乙氨基乙醇和新戊二醇,搅拌混合20min后,加入交联剂搅拌至反应完成得反应液,其中预聚物、二甲基乙酰胺、二乙氨基乙醇、新戊二醇和交联剂的摩尔比为5:15:0.7:0.5:1;
S3、将添加剂研磨至粒径为0.001mm后,加入到步骤S2中所得的反应液中,以1200r/min的转速,搅拌混合均匀后,经喷丝板挤压在甬道内干法纺丝制得氨纶裸丝,其中添加剂和反应液的摩尔比为1:10;
S4、将稀土化合物11wt%、甲基硅油18wt%、匀染剂8wt%、分散剂5wt%和余量的分散染料复配后得染色液,并将染色液加入到振荡水浴锅中,加入冰醋酸或醋酸钠调节PH值为5.8后,升温至34℃后,按浴比1:40,将步骤S3中所得的氨纶裸丝加入到装有染色液的振荡水浴锅中,以0.5℃/min的速率升温至92℃后,保温染色0.8h,得染色氨纶;
S5、将步骤S4中所得的染色氨纶置于45℃的热水中清洗10min后,捞出置于5℃的冷水中清洗10min,然后置于35℃的温度下晾干,成卷即得所需的彩色氨纶。
在纤维纤度70D的条件下,分别测试本发明实施例一~三中制备的彩色氨纶纤维的综合性能,并与市售的彩色氨纶纤维(作对比例)的综合性能进行比较,得出如下结果:
实施例 | 一 | 二 | 三 | 对比例 |
回弹率(%) | 99.3 | 99.6 | 99.4 | 94.7 |
断裂负荷(cN) | 87.1 | 90.3 | 88.9 | 76.2 |
上染率(%) | 92.1 | 93.5 | 92.7 | 68.5 |
色牢度 | 5 | 5 | 5 | 3 |
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种彩色氨纶纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将二元酸和二元醇在65~78℃的条件下,经混缩聚反应制得液态低聚物,然后与二元异氰酸酯在80~100℃的温度下,反应1.5~2.2h,边反应边以220~280r/min的转速进行混合,反应完成的预聚物;
S2、将步骤S1中所得的预聚物加入到二甲基乙酰胺中,保持步骤S1中的转速不变,搅拌至完全溶解后,边搅拌边加入二乙氨基乙醇和新戊二醇,搅拌混合20~40min后,加入交联剂搅拌至反应完成得反应液;
S3、将添加剂研磨至粒径为0.001~0.025mm后,加入到步骤S2中所得的反应液中,以1200~1800r/min的转速,搅拌混合均匀后,经喷丝板挤压在甬道内干法纺丝制得氨纶裸丝;
S4、将染色液加入到振荡水浴锅中,调节PH值为5.8~6.8后, 升温至34~46℃后,按浴比1:40~65,将步骤S3中所得的氨纶裸丝加入到装有染色液的振荡水浴锅中,以0.5~1.3℃/min的速率升温至92~98℃后,保温染色0.8~1.2h,得染色氨纶;
S5、将步骤S4中所得的染色氨纶置于45~58℃的热水中清洗10~20min后,捞出置于5~18℃的冷水中清洗10~20min,然后置于35~55℃的温度下晾干,成卷即得所需的彩色氨纶。
2.根据权利要求1所述的一种彩色氨纶纤维的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中二元酸、二元醇和二元异氰酸酯的摩尔比为4.2~5.8:6.5~9:2~2.8。
3.根据权利要求1所述的一种彩色氨纶纤维的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中的预聚物、二甲基乙酰胺、二乙氨基乙醇、新戊二醇和交联剂的摩尔比为5~9:15~26:0.7~1.2:0.5~1:1~2。
4.根据权利要求1所述的一种彩色氨纶纤维的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中的添加剂和反应液的摩尔比为1~2:10~18。
5.根据权利要求1所述的一种彩色氨纶纤维的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中的添加剂包括抗紫外剂、抗氧化剂、润滑剂、抗菌剂、消光剂、防黄剂和分散剂。
6.根据权利要求1所述的一种彩色氨纶纤维的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中的PH调节剂为冰醋酸或醋酸钠。
7.根据权利要求1所述的一种彩色氨纶纤维的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中的染色液由稀土化合物11~16wt%、甲基硅油18~25wt%、匀染剂8~13wt%、分散剂5~10wt%和余量的分散染料复配而得。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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