CN114164519A - 一种中空氨纶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种中空氨纶及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：制备预聚物；将预聚物溶解后，加入胺类扩链剂进行扩链反应，通过终止剂得到聚氨酯聚合物溶液，在聚氨酯聚合物溶液中加入辅料，然后搅拌，静置熟化，得到氨纶纺丝液；将氨纶纺丝液进行脱泡，采用U形或C形喷丝板进行喷丝，喷丝过程中在纤维空腔中充入空气或氮气，再经过假捻、上油和卷绕，制得中空结构的氨纶纤维。该中空结构氨纶在喷丝过程中在纤维空腔中充入空气或氮气，比表面积为0.20～0.30mm2，导热系数为0.09～0.11w/(m·k)，中空结构中包含一定量的静止空气或氮气，具有质轻、蓬松、保暖、透气等特点。

Description

一种中空氨纶及其制备方法
技术领域
本发明属于氨纶纤维制造领域，涉及一种中空氨纶及其制备方法。
背景技术
氨纶纤维学名为聚氨基甲酸酯弹性纤维，是目前世界上最富弹性的化学纤维，具有高延伸性、低弹性模量和高弹性回复率的显著优势。同时，氨纶耐化学降解，具有中等的热稳定性，软化温度约在200℃以上。氨纶一般不单独使用，而是少量地掺入织物中，广泛用于游泳衣、运动服、内衣、袜子、外衣及医用绷带等领域。目前，科研人员对氨纶差异化和功能化的研究逐渐多元化。
中空纤维是一种横截面沿轴向为空腔的截面纤维，作为一种具有特殊几何形状的化学纤维，品种丰富，发展迅速，经过多年发展，中空纤维已成为具有多种细度、多孔、较高中空度和各种异形截面的高技术纤维，其原料从最初的涤纶发展到锦纶、丙纶、粘胶、维纶、聚砜、碳纤维等，已经在许多纺织领域获得应用。一些特种的中空纤维如：碳中空纤维、功能性中空纤维和细旦中空纤维也在不断发展。
随着氨纶应用技术的进一步发展，氨纶的多功能性需要也逐步提高，但是普通氨纶由于不具有保暖性而限制了其在高档服饰领域的应用。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种中空氨纶及其制备方法，从而有效提高纤维的保暖性以及蓬松性。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种中空氨纶的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备氨纶预聚物；
S2：将氨纶预聚物溶解后，加入胺类扩链剂进行扩链反应，通过终止剂得到聚氨酯聚合物溶液，在聚氨酯聚合物溶液中加入辅料，然后搅拌，静置熟化，得到氨纶纺丝液；
S3：将氨纶纺丝液进行脱泡，采用带有U形或C形微孔的喷丝板进行喷丝，喷丝过程中在纤维空腔中充入空气或氮气，再经过假捻、上油和卷绕，制得中空结构的氨纶纤维。
优选的，步骤S2中，所述扩链反应中，预聚体端部的异氰酸酯与胺类扩链剂中胺基的摩尔比为1：(1.01～1.04)。
优选的，所述步骤S2中扩链完后制得的所述聚氨酯聚合物粘度为500～800PA.s。
优选的，步骤S2中所述辅料包括气相二氧化硅；所述气相二氧化硅占所述氨纶纺丝原液固含量质量的0.1～0.2％；所述静置熟化的时间为45～55h。
优选的，所述步骤S3中通过圆形甬道上进风的方式，在纤维空腔中充入空气或氮气。
优选的，所述步骤S3的喷丝过程中，通入的空气温度为230～250℃；氮气温度为280～320℃，纺丝速度为700～900m/min。
优选的，所述步骤S3的喷丝过程中，当通入空气时，所述空气的温度为230～250℃；当通入氮气时，所述氮气的温度为280～320℃。
优选的，所述U形或C形喷丝板采用1孔、2孔或3孔中的任意一种。
一种中空结构氨纶，通过上述方法制得，所述中空结构氨纶的比表面积为0.20～0.30mm2，导热系数为0.09～0.11w/(m·k)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
一种中空氨纶的制备方法，采用带有U形或C形微孔的喷丝板进行喷丝，喷丝过程中在纤维空腔中充入空气或氮气，成功制备中空结构的氨纶纤维，带有U形或C形微孔的喷丝板可有有效利用纺丝液挤出后的膨化作用，在纺丝液细流内施以致孔外力，改变了纤维截面形状，易于形成内孔，并可以通入气体，使得制备的纤维截面呈圆形中空形，合成方法简单，易于工业量产。
进一步的，预聚体端部的异氰酸酯与混合胺中胺基的摩尔比为1：(1.01～1.04)可以有效确保聚合物分子链中软硬段比例合适，原液粘度适合纺丝，使纤维具有良好的回弹性和强度。
进一步的，扩链完后制得的所述聚氨酯聚合物粘度为500～800PA.s，该粘度可以确保纺丝过程的顺利，粘度过大会导致堵塞喷丝板，无法纺丝；过小纺丝过程中易并丝，出现断丝和纺丝不连续，影响纤维性能。
进一步的，在氨纶纺丝液的制备过程中加入包含有气相二氧化硅的辅料，有效改善氨纶的中空结构。且气相二氧化硅占所述氨纶纺丝原液固含量质量的0.1～0.2％，该比例的气相二氧化硅可以确保形成空腔结构的同时不影响纤维的其他性能。
进一步的，通过圆形甬道上进风的方式，在纤维空腔中充入空气或氮气，可使气体均匀作用于丝束，实现中空结构的良好构造，减轻纤维的质量，使纤维具有一定的保暖性和蓬松性。
进一步的，通过控制纺丝的温度和速度，可有效控制制备不同中空截面尺寸的中空氨纶。纺丝的温度过低会造成溶剂蒸发不完全，影响纤维性能，同时也会使纤维空腔部分变小，不利于中空结构的形成，纺丝的温度过高会影响产品力学性能，导致氨纶的断裂强力和断裂伸长率有所下降。纺丝速度为700～900m/min，过高会使氨纶纤维断裂伸长率下降较快，造成产品性能恶化，过低则会增加生产能耗，使产品生产成本过高。
进一步的，通入的空气温度为230～250℃；氮气温度为280～320℃，可有效实现中空结构氨纶的制备，温度过高或过低都会影响纺丝的温度和均一性，进而影响纤维的成型和性能。
进一步的U形或C形喷丝板采用1孔、2孔或3孔中的任意一种，可以有效保证圆形截面中空结构的形成，增大中空氨纶的比表面积。
一种中空结构氨纶，比表面积为0.20～0.30mm2，导热系数为0.09～0.11w/(m·k)，中空结构中包含一定量的静止空气或氮气，具有质轻、蓬松、保暖、透气等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明中空氨纶横截面的光学显微镜图。
具体实施方式
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
本文中，若无特别说明，“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由……组成”和“主要由……组成”的意思，例如“A包含a”涵盖了“A包含a和其他”和“A仅包含a”的意思。
本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
本发明公开一种中空氨纶及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：
S1：制备预聚物：将聚四亚甲基醚二醇以及二苯基甲烷～4，4’～二异氰酸酯以摩尔比为(1.60～1.80)：1的投料比混合后，在温度为65～75℃条件下反应60～90min，进行预聚反应，制备预聚物；
S2：制备纺丝液：将预聚物溶解在N，N－二甲基乙酰胺溶剂中，加入调配好的胺类扩链剂进行扩链反应，通过单胺类终止剂得到聚氨酯聚合物溶液，在聚氨酯聚合物溶液中加入辅料，然后搅拌，静置熟化45～55h，得到氨纶纺丝液；
其中，预聚物和溶剂N，N～二甲基乙酰胺的质量添加比为1：(30～35)；扩链剂包括1,2～乙二胺和2～甲基～1,5～戊二胺中的至少一种；终止剂包括二乙胺；扩链剂和终止剂的摩尔比为(6～9)：1；扩链反应中预聚体端部的异氰酸酯与胺类扩链剂中胺基的摩尔比为1：(1.01～1.04)；扩链反应后制得的聚氨酯聚合物的粘度为500～800PA.s；辅料包括消光剂、分散剂、润滑剂、防黄剂、抗氧剂以及气相二氧化硅，其中，消光剂占最终纺丝原液固含量质量的0.5～1.5％、分散剂占最终纺丝原液固含量质量的0.05～0.15％、润滑剂占最终纺丝原液固含量质量的0.09～0.15％、防黄剂占最终纺丝原液固含量质量的0.3～0.6％、抗氧剂占最终纺丝原液固含量质量的0.1～0.3％、气相二氧化硅占最终纺丝原液固含量质量的0.1～0.2％。
S3：纺丝：氨纶纺丝液经过连续脱泡后，采用特种狭缝U形或C形喷丝板进行喷丝，喷丝板采用1孔、2孔或3孔中的任意一种。喷丝过程中在纤维空腔中充入空气或氮气以形成包含静止气体的空腔结构，其中空气温度为230～250℃；氮气温度为280～320℃。纺丝速度为700～900m/min。最后纺丝经过假捻、上油和卷绕，制得中空结构的氨纶纤维。
通过本发明制得的中空结构的氨纶纤维的导热系数为0.09～0.11w/(m·k)，中空纤维面积/体积比率大，普通单孔氨纶的比表面积为0.10～0.15mm2，本发明中中空氨纶的比表面积为0.20～0.30mm2，减轻了纤维的重量的同时使它的内部富含静止氮气，极大的增加了单位质量产品的保暖性，而且有较好的膨松度，能够被用来做保暖面料。在纺织服装领域、汽车内饰等高档非织造布、轻质织物和复合材料中具有广泛的应用潜力。本发明中合成的中空氨纶的规格为20～70D。
本发明公开了一种中空氨纶的制备方法，中空氨纶是横截面沿轴向具有空腔的一种纤维，这种结构赋予了纤维良好的保暖性、蓬松性等特定性能。本发明通过控制聚合和纺丝的生产工艺，辅料中加入气相二氧化硅，改变喷丝板的形状，制备具有中空截面的氨纶。其中喷丝板单孔的形状为特种狭缝形U或C形，同时采用圆形甬道上进风的方式在纤维空腔中充入一定流量的氮气，制备的中空氨纶纤维的规格为20～70D，单孔的比表面积为0.20～0.30mm2。对比普通氨纶纤维，中空氨纶的断裂强力、断裂伸长和弹性恢复率等性能不受影响的同时保暖性得到了增强，纤维质量减轻。这种中空氨纶在服装、汽车内饰等高档非织造布、轻质织物和复合材料中具有广泛的应用。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料，除非另作说明，都使用常规市售产品，其规格为本领域常规规格。在本发明的说明书以及下述实施例中，如没有特别说明，“％”都表示重量百分比，“份”都表示重量份，比例都表示重量比。
对比例
(1)先加入原料聚四亚甲基醚二醇(分子量为1800)3500g，再加入原料二苯基甲烷～4，4’～二异氰酸酯795.5g，通过流量计进行计量，在75℃的条件下进行充分搅拌，反应70min后冷却制得预聚物。
(2)将预聚物移至高速溶解机中，加入N，N－二甲基乙酰胺溶剂9000g搅拌充分溶解预聚物，得到预聚物溶液。将预聚物溶液移送至聚合反应器中，加入调配好的扩链剂和终止剂的混合溶液进行扩链，扩链剂为2～甲基～1,5～戊二胺、1,2～乙二胺的二甲基乙酰胺(DMAC)混合溶液，2～甲基～1,5～戊二胺的质量为13.2g，1,2～乙二胺的质量为61.8g，终止剂为二乙胺的DMAC混合溶液，二乙胺的质量为7.7g，反应结束后得到聚合物溶液。
(3)将聚合物溶液转移至搅拌机中，加入调配好的辅料的DMAC混合液，辅料混合液包括以下成分：消光剂130g、分散剂13g、润滑剂12g、防黄剂45g、抗氧剂39.5g。混合搅拌100min，搅拌均匀后移送至原料储存罐中静置50h制得氨纶纺丝原液。
(4)氨纶纺丝原液通过干法纺丝的方法制备普通氨纶纤维。其中喷丝板为普通喷丝板，孔数为1孔，纺丝甬道为方型侧进风，进风为空气，温度为240℃，纺丝速度为900m/min，经过假捻、上油和拉伸制备中空氨纶纤维，纤维的规格为20D。
本对比例中氨纶的性能见表1。
实施例1
(1)先加入原料聚四亚甲基醚二醇(分子量为1800)3300g，再加入原料二苯基甲烷～4，4’～二异氰酸酯767.4g，通过流量计进行计量，在65℃的条件下进行充分搅拌，反应70min后冷却制得预聚物。
(2)将预聚物移至高速溶解机中，加入N，N－二甲基乙酰胺溶剂8500g搅拌充分溶解预聚物，得到预聚物溶液。将预聚物溶液移送至聚合反应器中，加入调配好的扩链剂和终止剂的混合溶液进行扩链，扩链剂为1,2～乙二胺的DMAC混合溶液，1,2～乙二胺的质量为70g，终止剂为二乙胺的DMAC混合溶液，二乙胺的质量为12.6g，反应结束后得到粘度为500PA.s的聚合物溶液；将聚合物溶液转移至搅拌机中，加入调配好的辅料的DMAC混合液，辅料混合液包括以下成分：消光剂130g、分散剂15.5g、润舒剂11.5g、防黄剂62g、抗氧剂21g、气相二氧化硅20g。混合搅拌80min，搅拌均匀后移送至原料储存罐中静置熟化45h制得氨纶纺丝原液。
(3)氨纶纺丝原液通过干法纺丝的方法制备中空氨纶纤维。其中喷丝板单孔的形状为特种狭缝U形，孔数为2孔，纺丝甬道圆形甬道上进风的方式，进风为氮气，进风温度为300℃，纺丝速度为900m/min，再经过假捻、上油和拉伸制备中空氨纶纤维，纤维的规格为20D。
本发明中制得的中空氨纶的结构见图1，本实施例中制备的中空氨纶的性能测试见表2。其中，本实施例中制备的中空氨纶的导热系数为0.09w/(m·k)。
实施例2
(1)将聚四亚甲基醚二醇(分子量为1800)3350g，与二苯基甲烷～4，4’～二异氰酸酯775.5g，通过流量计进行计量混合后，在68℃的条件下进行充分搅拌，反应80min后冷却制得预聚物。
(2)将预聚物移至高速溶解机中，加入N，N－二甲基乙酰胺溶剂8600g搅拌充分溶解预聚物，得到预聚物溶液。将预聚物溶液移送至聚合反应器中，加入调配好的扩链剂和终止剂的混合溶液进行扩链，扩链剂为2～甲基～1,5～戊二胺、1,2～乙二胺的DMAC混合溶液，2～甲基～1,5～戊二胺的质量为13g，1,2～乙二胺的质量为69g，终止剂为二乙胺的DMAC混合溶液，二乙胺的质量为8.0g，反应结束后得到粘度为600PA.s的聚合物溶液；将聚合物溶液转移至搅拌机中，加入调配好的辅料的DMAC混合液，辅料混合液包括以下成分：消光剂126g、分散剂12.6g、润滑剂11.6g、防黄剂70.2g、抗氧剂39.1g、气相二氧化硅25g。混合搅拌85min，搅拌均匀后移送至原料储存罐中静置46h制得氨纶纺丝原液。
(3)氨纶纺丝原液通过干法纺丝的方法制备中空氨纶纤维。其中喷丝板单孔的形状为特种狭缝U形，孔数为2孔，纺丝甬道通过圆形甬道上进风的方式充入一定流量的氮气，气体温度为280℃，再经过假捻、上油和拉伸制备中空氨纶纤维，纤维的规格为30D。
本发明中制得的中空氨纶的结构见图1，本实施例中制备的中空氨纶的性能测试见表2。其中，本实施例中制备的中空氨纶的导热系数为0.1w/(m·k)。
实施例3
(1)先加入原料聚四亚甲基醚二醇(分子量为1800)3400g，再加入原料二苯基甲烷～4，4’～二异氰酸酯781.6g，通过流量计进行计量混合，在70℃的条件下进行充分搅拌，反应60min后冷却制得预聚物。
(2)将预聚物移至高速溶解机中，加入N，N－二甲基乙酰胺溶剂8700g搅拌充分溶解预聚物，得到预聚物溶液。将预聚物溶液移送至聚合反应器中，加入调配好的扩链剂和终止剂的混合溶液进行扩链，扩链剂为2～甲基～1,5～戊二胺和1,2～乙二胺的DMAC混合溶液，2～甲基～1,5～戊二胺的质量为15g，1,2～乙二胺的质量为57g，终止剂为二乙胺的DMAC混合溶液，二乙胺的质量为8.2g，反应结束后得到粘度为640PA.s的聚合物溶液；将聚合物溶液转移至搅拌机中，加入调配好的辅料的DMAC混合液，辅料混合液包括以下成分：消光剂158g、分散剂15.8g、增白剂3g、润舒剂11.7g、防黄剂70.3g、耐候剂318g和抗氧剂39.2g、气相二氧化硅28g。混合搅拌90min，搅拌均匀后移送至原料储存罐中静置47h制得氨纶纺丝原液。
(3)氨纶纺丝原液通过干法纺丝的方法制备中空氨纶纤维。其中喷丝板单孔的形状为特种狭缝C形，孔数为3孔，纺丝甬道圆形甬道上进风的方式充入一定流量的空气，气体温度为230℃，纺丝速度为750m/min，同时通过，再经过假捻、上油和拉伸制备中空氨纶纤维，纤维的规格为50D。
本发明中制得的中空氨纶的结构见图1，本实施例中制备的中空氨纶的性能测试见表2。其中，本实施例中制备的中空氨纶的导热系数为0.09w/(m·k)。
实施例4
(1)先加入原料聚四亚甲基醚二醇(分子量为1800)3450g，再加入原料二苯基甲烷～4，4’～二异氰酸酯787.7g，通过流量计进行计量，在72℃的条件下进行充分搅拌，反应80min后冷却制得预聚物。
(2)将预聚物移至高速溶解机中，加入N，N－二甲基乙酰胺溶剂8900g搅拌充分溶解预聚物，得到预聚物溶液。将预聚物溶液移送至聚合反应器中，加入调配好的扩链剂和终止剂的混合溶液进行扩链，扩链剂为2～甲基～1,5～戊二胺和1,2～乙二胺的DMAC混合溶液，2～甲基～1,5～戊二胺的质量为35g，1,2～乙二胺的质量为25g，终止剂为二乙胺的DMAC混合溶液，二乙胺的质量为13.5g，反应结束后得到粘度为710PA.s的聚合物溶液；将聚合物溶液转移至搅拌机中，加入调配好的辅料的DMAC混合液，辅料混合液包括以下成分：消光剂159g、分散剂15.9g、增白剂4g、润舒剂11.9g、防黄剂70.4g、耐候剂319g和抗氧剂39.4g、气相二氧化硅30g。混合搅拌95min，搅拌均匀后移送至原料储存罐中静置49h制得氨纶纺丝原液。
(3)氨纶纺丝原液通过干法纺丝的方法制备中空氨纶纤维。其中喷丝板单孔的形状为特种狭缝C形，孔数为3孔，纺丝甬道圆形甬道上进风的方式充入一定流量的氦气，气体温度为290℃，纺丝速度为800m/min，，再经过假捻、上油和拉伸制备中空氨纶纤维，纤维的规格为40D。
本发明中制得的中空氨纶的结构见图1，本实施例中制备的中空氨纶的性能测试见表2。其中，本实施例中制备的中空氨纶的导热系数为0.1w/(m·k)。
实施例5
(1)先加入原料聚四亚甲基醚二醇(分子量为1800)3500g，再加入原料二苯基甲烷～4，4’～二异氰酸酯870.1g，通过流量计进行计量，在75℃的条件下进行充分搅拌，反应90min后冷却制得预聚物。
(2)将预聚物移至高速溶解机中，加入N，N－二甲基乙酰胺溶剂9000g搅拌充分溶解预聚物，得到预聚物溶液。将预聚物溶液移送至聚合反应器中，加入调配好的扩链剂和终止剂的混合溶液进行扩链，扩链剂为2～甲基～1,5～戊二胺、1,2～乙二胺的DMAC混合溶液，2～甲基～1,5～戊二胺的质量为25g，1,2～乙二胺的质量为55g，终止剂为二乙胺的DMAC混合溶液，二乙胺的质量为8.0g，反应结束后得到粘度为800PA.s的聚合物溶液；将聚合物溶液转移至搅拌机中，加入调配好的辅料的DMAC混合液，辅料混合液包括以下成分：消光剂45g、分散剂5g、润舒剂5g、防黄剂40g、抗氧剂39.5g、气相二氧化硅10g。混合搅拌100min，搅拌均匀后移送至原料储存罐中静置50h制得氨纶纺丝原液。
(3)氨纶纺丝原液通过干法纺丝的方法制备中空氨纶纤维。其中喷丝板单孔的形状为特种狭缝C形，孔数为1孔，纺丝甬道通过圆形甬道上进风的方式充入一定流量的空气，气体温度为250℃，纺丝速度为900m/min，，再经过假捻、上油和拉伸制备中空氨纶纤维，纤维的规格为20D。
本发明中制得的中空氨纶的结构见图1，本实施例中制备的中空氨纶的性能测试见表2。其中，本实施例中制备的中空氨纶的导热系数为0.11w/(m·k)。
实施例6
(1)先加入原料聚四亚甲基醚二醇(分子量为1800)3500g，再加入原料二苯基甲烷～4，4’～二异氰酸酯825g，通过流量计进行计量，在75℃的条件下进行充分搅拌，反应90min后冷却制得预聚物。
(2)将预聚物移至高速溶解机中，加入N，N－二甲基乙酰胺溶剂9000g搅拌充分溶解预聚物，得到预聚物溶液。将预聚物溶液移送至聚合反应器中，加入调配好的扩链剂和终止剂的混合溶液进行扩链，扩链剂为2～甲基～1,5～戊二胺、1,2～乙二胺的DMAC混合溶液，2～甲基～1,5～戊二胺的质量为13g，1,2～乙二胺的质量为61g，终止剂为二乙胺的DMAC混合溶液，二乙胺的质量为7.7g，反应结束后得到粘度为780PA.s的聚合物溶液；将聚合物溶液转移至搅拌机中，加入调配好的辅料的DMAC混合液，辅料混合液包括以下成分：消光剂66g、分散剂5g、润舒剂5g、防黄剂66g、抗氧剂39.5g、气相二氧化硅32g。混合搅拌100min，搅拌均匀后移送至原料储存罐中静置50h制得氨纶纺丝原液。
(3)氨纶纺丝原液通过干法纺丝的方法制备中空氨纶纤维。其中喷丝板单孔的形状为特种狭缝C形，孔数为3孔，纺丝甬道通过圆形甬道上进风的方式充入一定流量的氮气，气体温度为320℃，纺丝速度为700m/min，，再经过假捻、上油和拉伸制备中空氨纶纤维，纤维的规格为70D。
本发明中制得的中空氨纶的结构见图1，本实施例中制备的中空氨纶的性能测试见表2。其中，本实施例中制备的中空氨纶的导热系数为0.11w/(m·k)。
表1实施例5中制得的中空氨纶与对比例中氨纶的性能对比
Figure BDA0003423345210000121
表2上述实施例中中空氨纶的性能测试结果
Figure BDA0003423345210000122
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中空氨纶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备氨纶预聚物；
S2：将氨纶预聚物溶解后，加入胺类扩链剂进行扩链反应，通过终止剂得到聚氨酯聚合物溶液，在聚氨酯聚合物溶液中加入辅料，然后搅拌，静置熟化，得到氨纶纺丝液；
S3：将氨纶纺丝液进行脱泡，采用带有U形或C形微孔的喷丝板进行喷丝，喷丝过程中在纤维空腔中充入空气或氮气，再经过假捻、上油和卷绕，制得中空结构的氨纶纤维。
2.根据权利要求1所述的一种中空氨纶的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述扩链反应中，预聚体端部的异氰酸酯与胺类扩链剂中胺基的摩尔比为1：(1.01～1.04)。
3.根据权利要求1所述的一种中空氨纶的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中扩链完后制得的所述聚氨酯聚合物粘度为500～800PA.s。
4.根据权利要求1所述的一种中空氨纶的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述辅料包括气相二氧化硅；所述气相二氧化硅占所述氨纶纺丝原液固含量质量的0.1～0.2％；所述静置熟化的时间为45～55h。
5.根据权利要求1所述的一种中空氨纶的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中通过圆形甬道上进风的方式，在纤维空腔中充入空气或氮气。
6.根据权利要求1所述的一种中空氨纶的制备方法，其特征在于，所述步骤S3的喷丝过程中，通入的空气温度为230～250℃；氮气温度为280～320℃，纺丝速度为700～900m/min。
7.根据权利要求1所述的一种中空氨纶的制备方法，其特征在于，所述步骤S3的喷丝过程中，当通入空气时，所述空气的温度为230～250℃；当通入氮气时，所述氮气的温度为280～320℃。
8.根据权利要求1所述的一种中空氨纶的制备方法，其特征在于，所述U形或C形喷丝板采用1孔、2孔或3孔中的任意一种。
9.一种中空结构氨纶，其特征在于，通过权利要求1～8的方法制得，所述中空结构氨纶的比表面积为0.20～0.30mm2，导热系数为0.09～0.11w/(m·k)。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101768791A (zh) * 2010-02-10 2010-07-07 北京化工大学 一种聚丙烯腈基中空碳纤维原丝及其制备方法
CN106757514A (zh) * 2016-12-07 2017-05-31 太仓荣文合成纤维有限公司 一种中空pbt纤维的制备方法
CN108796724A (zh) * 2018-07-06 2018-11-13 苏州市亚澳纤维科技有限公司 一种中空纤维素纤维纱线及其生产工艺
CN110552084A (zh) * 2019-10-09 2019-12-10 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种中空聚丙烯腈基碳纤维及制备方法
CN111118654A (zh) * 2019-12-27 2020-05-08 宁夏宁东泰和新材有限公司 一种易染氨纶的制备方法
CN112127006A (zh) * 2020-08-25 2020-12-25 烟台泰和新材料股份有限公司 一种易染氨纶纤维及制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101768791A (zh) * 2010-02-10 2010-07-07 北京化工大学 一种聚丙烯腈基中空碳纤维原丝及其制备方法
CN106757514A (zh) * 2016-12-07 2017-05-31 太仓荣文合成纤维有限公司 一种中空pbt纤维的制备方法
CN108796724A (zh) * 2018-07-06 2018-11-13 苏州市亚澳纤维科技有限公司 一种中空纤维素纤维纱线及其生产工艺
CN110552084A (zh) * 2019-10-09 2019-12-10 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种中空聚丙烯腈基碳纤维及制备方法
CN111118654A (zh) * 2019-12-27 2020-05-08 宁夏宁东泰和新材有限公司 一种易染氨纶的制备方法
CN112127006A (zh) * 2020-08-25 2020-12-25 烟台泰和新材料股份有限公司 一种易染氨纶纤维及制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
兰永强 等: "分离生物乙醇用渗透汽化复合膜", vol. 1, 30 June 2018, 厦门大学出版社, pages: 19 - 20 *
李健;刘梦丽;: "中空纤维制备技术的研究现状及进展", 成都纺织高等专科学校学报, vol. 1, no. 01, pages 127 *
潘然;: "中空人造纤维以保暖性受青睐", 纺织服装周刊, no. 18 *
陈运能 等: "新型纺织原料", vol. 1, 31 October 1998, 中国纺织出版社, pages: 152 *

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