一種肉色氨綸的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種肉色氨綸的制備方法，制備方法如下：在預聚罐中，依次加入DMAC和聚四亞甲基醚二醇PTMG，然后按照設定的NCO/OH比例，加入4,4-二苯甲烷二異氰酸酯4,4-MDI，充分進行預聚反應。反應結束后，加入已經(jīng)制備好的顏料溶液，攪拌得到顏料分布均勻的低聚物溶液；將預聚產(chǎn)物移送至擴鏈罐中，攪拌均勻，低溫下，控制滴加含有二胺類擴鏈劑、單胺類終止劑的混合胺DMAC溶液進行鏈增長、鏈終止，最終得到聚氨酯脲溶液；然后，加入抗氧化劑、潤滑劑、消光劑和紫外吸收劑等攪拌分散；最后，通過干法紡絲系統(tǒng)，對含有顏料的聚氨酯脲原液進行噴絲拉伸、高溫干燥、油劑上油、卷繞成型，便得到肉色氨綸。
【專利說明】一種肉色氨綸的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種肉色氨綸的制備方法，屬于聚氨酯彈性纖維材料制造的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]聚氨酯彈性纖維俗稱氨綸，其由至少85% (重量百分比)聚氨酯鏈段組成的大分子，由于具有高斷裂強度、高斷裂伸長、優(yōu)異的彈性和回彈性能等優(yōu)點，與其他紗線混織成衣，具有穿著舒適、不束縛、美觀等優(yōu)點。隨著人們需求發(fā)展，肉色氨綸在女士絲襪、內(nèi)衣、護腿等肉色織物中逐漸變廣。但是，氨綸纖維的高聚物結構使其在染色過程中難以著色，色牢度低，在高牽伸條件下，織物容易出現(xiàn)“露白”現(xiàn)象，影響織物美觀度。因此需要在高溫條件下才能使氨綸取得較為滿意的染色效果，然而高溫染色不僅耗費能源，而且對氨綸亦會使氨綸的力學性能發(fā)生劣化。因此，本發(fā)明提供一種肉色氨綸的制備方法，以彌補以上不足。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]技術問題:本發(fā)明所解決的技術問題是提供了一種肉色氨綸的制備方法，本發(fā)明所制備的肉色氨綸除了能夠保持正常的可紡性外，還具有更持久的肉色效果，色牢度高，后續(xù)加工過程中不需要對氨綸再次染色，給氨綸后期的加工帶來極大的便利。
[0004]技術方案:本發(fā)明的肉色氨綸的制備方法包括如下幾個步驟:
[0005]步驟1.肉色顏料溶液的制備:按照比例將白、紅、黃三種納米顏料加入N，N- 二甲基乙酰胺DMAC中，在100?150°C加入偶聯(lián)劑對納米粒子表面進行改性，在超聲波下攪拌分散均勻制得肉色顏料溶液；
[0006]步驟2.預聚物的制備:在預聚罐中依次加入DMAC和聚醚，然后按照設定的NC0/0H比，加入二異氰酸酯；預聚反應溫度控制為40?50°C，反應時間為90?150min ；
[0007]步驟3.在已經(jīng)反應完全的預聚物中加入步驟1已經(jīng)制備好的肉色顏料溶液，充分攪拌得到顏料分布均勻的低聚物溶液，再移送至擴鏈罐；
[0008]步驟4.將擴鏈罐降溫至0?10°C，控制滴加擴鏈胺溶液，反應完成得到聚氨酯脲溶液；
[0009]步驟5.在步驟4得到的聚氨酯脲溶液中加入輔料助劑，并進行充分攪拌分散、熟化，得到聚氨酯脲紡絲溶液；
[0010]步驟6.借助干法紡絲系統(tǒng)和工藝，對聚氨酯脲紡絲溶液進行噴絲拉伸、高溫干燥、油劑上油、卷繞成型，便得到肉色氨綸。
[0011]所述步驟1中納米顏料添加量占氨綸裸絲比重為0.5?5wt% ;
[0012]所述步驟1中白、紅、黃三種納米顏料的比例為:
[0013]白色納米顏料 75?85wt%
[0014]紅色納米顏料 5?15wt%
[0015]黃色納米顏料 10?20wt%
[0016]所述步驟1中所用的白色納米顏料為納米Ti02或納米Si02 ;所用的紅色納米顏料為納米鐵紅；所用的黃色納米顏料為納米鐵黃。
[0017]所述步驟1中添加的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，添加溫度為100?150°C，添加量為三種納米顏料的1?5wt%，在超聲波條件下進行攪拌，超聲波的頻率為20 ?40KHZ。
[0018]所述步驟2中聚四亞甲基醚二醇PTMG的分子量為1500?3000。
[0019]所述步驟2中異氰酸酯基團NC0與羥基0H摩爾比為1.50?2.50。
[0020]所述步驟2中所述二胺類擴鏈劑中的二胺為乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、四甲基乙二胺、中的一種或幾種；單胺類終止劑中的單胺為二甲胺、二乙胺、二丙胺、一種或幾種。
[0021]所述步驟5中聚氨酯脲溶液濃度為30?40Wt%。
[0022]所述步驟5中所用的輔料助劑包括:抗氧化劑、紫外吸收劑、消光劑、潤滑劑，加入DMAC溶劑在研磨機中充分碾磨分散。
[0023]有益效果:
[0024](1)本發(fā)明涉及一種肉色氨綸的制備方法，在預聚物制備完成后加入混合分散均勻的肉色顏料溶液，經(jīng)過偶聯(lián)劑和超聲波處理的納米粒子分散更加均勻，團聚減少，偶聯(lián)劑一端與納米粒子反應形成共價鍵，另一端與預聚物中未反應完全的-NC0基團反應，從而使納米粒子與聚氨酯分子間形成穩(wěn)定的化學鍵。
[0025](2)本發(fā)明所制備的肉色氨綸除了能夠保持正常的可紡性外，還具有更持久的肉色效果，色牢度高，后續(xù)加工過程中不需要對氨綸再次染色，給氨綸后期的加工帶來極大的便利。同時，納米粒子在聚氨酯大分子鏈中形成的化學交聯(lián)點，使納米粒子起到增強力學性能的作用，制備的肉色氨綸具有更優(yōu)異的力學性能。
【具體實施方式】
[0026]下面用實例來詳細描述本發(fā)明，但這些實例不得理解為任何意義上對本發(fā)明的限制。
[0027](1)納米顏料在90?120°C下干燥2?4小時，然后加入N，N-二甲基乙酰胺DMAC中，加熱到100°C?150°c下添加偶聯(lián)劑，反應完后在超聲波條件下攪拌分散均勻，超聲波頻率為20?40KHZ，使納米顏料在溶劑中均勻分散，形成穩(wěn)定的肉色分散液。
[0028](2)預聚物的制備:在預聚罐中依次加入DMAC和聚醚，然后按照設定的NC0/0Ht匕，加入二異氰酸酯；預聚反應溫度控制為40?50°C，反應時間為90?150min ；
[0029](3)在已經(jīng)反應完全的預聚物中加入已經(jīng)制備好的肉色顏料溶液，充分攪拌得到顏料分布均勻的低聚物溶液，再移送至擴鏈罐；
[0030](4)將擴鏈罐降溫至0?10°C，控制滴加擴鏈胺溶液，進行擴鏈反應，得到聚氨酯脲溶液；
[0031](5)在步驟4得到的聚氨酯脲溶液中加入輔料助劑，并進行充分攪拌分散、熟化，得到聚氨酯脲紡絲溶液；
[0032](6)借助干法紡絲系統(tǒng)和工藝，對聚脲基甲酸酯紡絲溶液進行噴絲拉伸、高溫干燥、油劑上油、卷繞成型，便得到肉色氨綸。
[0033]所述的納米顏料添加量占氨綸裸絲比重為0.5?5wt% ;
[0034]所述的白、紅、黃三種納米顏料的比例為:
[0035]白色納米顏料 75?85wt%
[0036]紅色納米顏料 5?15wt%
[0037]黃色納米顏料 10?20wt%
[0038]所述的白色納米顏料為納米Ti02或納米Si02 ;所用的紅色納米顏料為納米鐵紅；所用的黃色納米顏料為納米鐵黃。
[0039]所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，添加溫度為100?150°C，添加量為三種納米顏料的1?5wt%，在超聲波條件下進行攪拌，超聲波的頻率為20?40KHZ。
[0040]所述的聚四亞甲基醚二醇PTMG的分子量為1500?3000。
[0041]所述的異氰酸酯基團NC0與羥基0H摩爾比為1.50?2.50。
[0042]所述的二胺類擴鏈劑中的二胺為乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、四甲基乙二胺、中的一種或幾種；單胺類終止劑中的單胺為二甲胺、二乙胺、二丙胺、一種或幾種。
[0043]所述的聚氨酯脲溶液濃度為30?40wt %。
[0044]所述的輔料助劑包括:抗氧化劑、紫外吸收劑、消光劑、潤滑劑等。
[0045]下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0046]實施例1
[0047]肉色氨綸的具體制備過程如下:
[0048]步驟1.納米顏料在90?120°C下干燥2?4小時,按照白、紅、黃三種納米顏料比例為80wt%:5wt%: 15wt%,取31g納米Ti02, 2g納米鐵紅,5.8g納米鐵黃,加入到lllgDMAC中。然后加熱到100°C，按照三種納米顏料的5wt%添加1.9g硅烷偶聯(lián)劑KH-550，在40KHZ超聲波條件下攪拌2h，得到納米粒子均勻分散的肉色溶液，濃度為35% ；
[0049]步驟2.將5kg N，N-二甲基乙酰胺和10kg聚四亞甲基醚二醇(分子量1800)加入到預聚罐中，充分攪拌混合均勻，待溫度達到25°C左右時，按照NC0/0H為1.70加入2.351kg4, 4-二苯甲烷二異氰酸酯，升溫至45°C，反應時間為120min，得到預聚產(chǎn)物；
[0050]步驟3.將步驟1配置好的肉色顏料溶液加入到預聚產(chǎn)物中，充分攪拌得到顏料分布均勻的低聚物溶液，再加清洗溶劑，移送至擴鏈罐中；
[0051]步驟4.將擴鏈罐降溫至0?10°C，控制滴加擴鏈胺溶液(包括31.68g丙二胺、231.14g乙二胺、37.2g 二乙胺、5204.9gN, N-二甲基乙酰胺)，在快速攪拌的條件下，進行擴鏈反應，得到聚氨酯脲溶液；
[0052]步驟5.在步驟4的聚氨酯脲溶液中加入735g含有抗氧化劑、潤滑劑、消光劑和紫外吸收劑的輔料助劑，并進行充分攪拌分散、熟化，得到濃度為35%的聚氨酯脲紡絲溶液；
[0053]步驟6.借助干法紡絲系統(tǒng)，對聚氨酯脲紡絲溶液進行噴絲拉伸、高溫干燥、油劑上油、卷繞成型，便得到肉色氨綸。
[0054]實施例2
[0055]肉色氨綸的具體制備過程如下:
[0056]步驟1.納米顏料在90?120°C下干燥2?4小時，按照白、紅、黃三種納米顏料比例為80wt%:10wt%: 10wt 取31g納米Ti02, 3.9g納米鐵紅,3.9g納米鐵黃，加入到lllgDMAC中。然后加熱到100°C，按照三種納米顏料的5wt%添加1.9g硅烷偶聯(lián)劑KH-550，在40KHZ超聲波條件下攪拌2h，得到納米粒子均勻分散的肉色溶液，濃度為35% ；
[0057]步驟2.將5kg N，N-二甲基乙酰胺和10kg聚四亞甲基醚二醇(分子量1800)加入到預聚罐中，充分攪拌混合均勻，待溫度達到25°C左右時，按照NC0/0H為1.70加入2.351kg4, 4-二苯甲烷二異氰酸酯，升溫至45°C，反應時間為120min，得到預聚產(chǎn)物；
[0058]步驟3.將步驟1配置好的肉色顏料溶液加入到預聚產(chǎn)物中，充分攪拌得到顏料分布均勻的低聚物溶液，再加清洗溶劑，移送至擴鏈罐中；
[0059]步驟4.將擴鏈罐降溫至0?10°C，控制滴加擴鏈胺溶液(包括31.68g丙二胺、231.14g乙二胺、37.2g 二乙胺、5204.9gN, N-二甲基乙酰胺)，在快速攪拌的條件下，進行擴鏈反應，得到聚氨酯脲溶液；
[0060]步驟5.在步驟4的聚氨酯脲溶液中加入735g含有抗氧化劑、潤滑劑、消光劑和紫外吸收劑的輔料助劑，并進行充分攪拌分散、熟化，得到濃度為35%的聚氨酯脲紡絲溶液；
[0061]步驟6.借助干法紡絲系統(tǒng)，對聚氨酯脲紡絲溶液進行噴絲拉伸、高溫干燥、油劑上油、卷繞成型，便得到肉色氨綸。
[0062]實施例3
[0063]肉色氨綸的具體制備過程如下:
[0064]步驟1.納米顏料在90?120°C下干燥2?4小時，按照白、紅、黃三種納米顏料比例為80wt %:5wt %: 15wt%,取31g納米Si02, 3.9g納米鐵紅,3.9g納米鐵黃，加入到lllgDMAC中。然后加熱到100°C，按照三種納米顏料的5wt%添加1.9g硅烷偶聯(lián)劑KH-550，在40KHZ超聲波條件下攪拌2h，得到納米粒子均勻分散的肉色溶液，濃度為35% ；
[0065]步驟2.將5kg N，N-二甲基乙酰胺和10kg聚四亞甲基醚二醇(分子量1800)加入到預聚罐中，充分攪拌混合均勻，待溫度達到25°C左右時，按照NC0/0H為1.70加入2.351kg4, 4-二苯甲烷二異氰酸酯，升溫至45°C，反應時間為120min，得到預聚產(chǎn)物；
[0066]步驟3.將步驟1配置好的肉色顏料溶液加入到預聚產(chǎn)物中，充分攪拌得到顏料分布均勻的低聚物溶液，再加清洗溶劑，移送至擴鏈罐中；
[0067]步驟4.將擴鏈罐降溫至0?10°C，控制滴加擴鏈胺溶液(包括31.68g丙二胺、231.14g乙二胺、37.2g 二乙胺、5204.9gN, N-二甲基乙酰胺)，在快速攪拌的條件下，進行擴鏈反應，得到聚氨酯脲溶液；
[0068]步驟5.在步驟4的聚氨酯脲溶液中加入735g含有抗氧化劑、潤滑劑、消光劑和紫外吸收劑的輔料助劑，并進行充分攪拌分散、熟化，得到濃度為35%的聚氨酯脲紡絲溶液；
[0069]步驟6.借助干法紡絲系統(tǒng)，對聚氨酯脲紡絲溶液進行噴絲拉伸、高溫干燥、油劑上油、卷繞成型，便得到肉色氨綸。
[0070]實施例4
[0071]肉色氨綸的具體制備過程如下:
[0072]步驟1.納米顏料在90?120°C下干燥2?4小時，按照白、紅、黃三種納米顏料比例為80wt %:5wt %: 15wt%,取31g納米Si02, 3.9g納米鐵紅,3.9g納米鐵黃，加入到lllgDMAC中。然后加熱到100°C，按照三種納米顏料的5wt%添加1.9g硅烷偶聯(lián)劑KH-550，在40KHZ超聲波條件下攪拌2h，得到納米粒子均勻分散的肉色溶液，濃度為35% ；
[0073]步驟2.將5kg N，N-二甲基乙酰胺和10kg聚四亞甲基醚二醇(分子量1800)加入到預聚罐中，充分攪拌混合均勻，待溫度達到25°C左右時，按照NC0/0H為1.65加入2.281kg4, 4-二苯甲烷二異氰酸酯，升溫至45°C，反應時間為120min，得到預聚產(chǎn)物；
[0074]步驟3.將步驟1配置好的肉色顏料溶液加入到預聚產(chǎn)物中，充分攪拌得到顏料分布均勻的低聚物溶液，再加清洗溶劑，移送至擴鏈罐中；
[0075]步驟4.將擴鏈罐降溫至0?10°C，控制滴加擴鏈胺溶液(包括29.22g丙二胺、213.21g乙二胺、37.2g 二乙胺、4851.2gN, N-二甲基乙酰胺)，在快速攪拌的條件下，進行擴鏈反應，得到聚氨酯脲溶液；
[0076]步驟5.在步驟4的聚氨酯脲溶液中加入735g含有抗氧化劑、潤滑劑、消光劑和紫外吸收劑的輔料助劑，并進行充分攪拌分散、熟化，得到濃度為35%的聚氨酯脲紡絲溶液；
[0077]步驟6.借助干法紡絲系統(tǒng)，對聚氨酯脲紡絲溶液進行噴絲拉伸、高溫干燥、油劑上油、卷繞成型，便得到肉色氨綸。
【權利要求】
1.一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于該方法包括如下幾個步驟: 步驟1.在聚合前，將白、紅、黃三種納米顏料加入N，N-二甲基乙酰胺DMAC中，在100?150°C加入偶聯(lián)劑對納米粒子表面進行改性，在超聲波條件下攪拌分散均勻制得肉色顏料溶液； 步驟2.在預聚罐中，依次加入DMAC和聚四亞甲基醚二醇PTMG，然后按照設定的NCO/OH摩爾比例，加入4，4- 二苯甲烷二異氰酸酯4，4-MDI，充分進行預聚反應； 步驟3.反應結束后，加入步驟I制備好的肉色顏料溶液，攪拌得到顏料分布均勻的低聚物溶液，再移送至擴鏈罐； 步驟4.在擴鏈罐中，低溫下，控制滴加含有二胺類擴鏈劑、單胺類終止劑的混合胺DMAC溶液進行鏈增長、鏈終止，最終得到聚氨酯脲溶液； 步驟5.在步驟4得到的聚氨酯脲溶液中添加輔料助劑，并進行充分攪拌分散、熟化，得到聚氨酯脲紡絲原液； 步驟6.借助干法紡絲系統(tǒng)和工藝，對聚氨酯脲紡絲原液進行噴絲拉伸、高溫干燥、油劑上油、卷繞成型，便得到肉色氨綸。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于:所述步驟I中，白、紅、黃三種納米顏料添加量占氨綸裸絲比重為0.5?5wt%。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于:所述白、紅、黃三種納米顏料的質量比例為: 白色納米顏料75?85 wt% 紅色納米顏料5?15 wt% 黃色納米顏料10?20 wt%。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于:所述白色納米顏料為納米T12或納米S12 ;所用的紅色納米顏料為納米鐵紅；所用的黃色納米顏料為納米鐵黃。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于:所述步驟I中添加的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，添加溫度為100?150°C，添加量為三種納米顏料的I?5 wt%,在超聲波條件下進行攪拌，超聲波的頻率為20?40KHZ。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于:所述步驟2中聚四亞甲基醚二醇PTMG的分子量為1500?3000。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于:所述步驟2所得的溶液中異氰酸酯基團NCO與羥基OH摩爾比為1.50?2.50。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于:所述步驟4中所述二胺類擴鏈劑中的二胺為乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺或四甲基乙二胺中的一種或幾種；單胺類終止劑中的單胺為二甲胺、二乙胺或二丙胺中一種或幾種。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于:所述步驟4中聚氨酯脲溶液濃度為30?40wt%。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種肉色氨綸的制備方法，其特征在于:所述步驟5中所用的輔料助劑采用抗氧化劑、紫外吸收劑、消光劑和潤滑劑，加入DMAC溶劑在研磨機中充分碾磨分散。
【文檔編號】D01F6/94GK104278354SQ201410588393
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權日:2014年10月28日
【發(fā)明者】池曉智, 溫作楊, 李燕, 劉亞輝, 陳玲, 梁紅軍, 費長書, 席青 申請人:浙江華峰氨綸股份有限公司