一种肉色氨纶的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种肉色氨纶的制备方法，制备方法如下：在预聚罐中，依次加入DMAC和聚四亚甲基醚二醇PTMG，然后按照设定的NCO/OH比例，加入4,4-二苯甲烷二异氰酸酯4,4-MDI，充分进行预聚反应。反应结束后，加入已经制备好的颜料溶液，搅拌得到颜料分布均匀的低聚物溶液；将预聚产物移送至扩链罐中，搅拌均匀，低温下，控制滴加含有二胺类扩链剂、单胺类终止剂的混合胺DMAC溶液进行链增长、链终止，最终得到聚氨酯脲溶液；然后，加入抗氧化剂、润滑剂、消光剂和紫外吸收剂等搅拌分散；最后，通过干法纺丝系统，对含有颜料的聚氨酯脲原液进行喷丝拉伸、高温干燥、油剂上油、卷绕成型，便得到肉色氨纶。
【专利说明】一种肉色氨纶的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种肉色氨纶的制备方法，属于聚氨酯弹性纤维材料制造的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]聚氨酯弹性纤维俗称氨纶，其由至少85% (重量百分比)聚氨酯链段组成的大分子，由于具有高断裂强度、高断裂伸长、优异的弹性和回弹性能等优点，与其他纱线混织成衣，具有穿着舒适、不束缚、美观等优点。随着人们需求发展，肉色氨纶在女士丝袜、内衣、护腿等肉色织物中逐渐变广。但是，氨纶纤维的高聚物结构使其在染色过程中难以着色，色牢度低，在高牵伸条件下，织物容易出现“露白”现象，影响织物美观度。因此需要在高温条件下才能使氨纶取得较为满意的染色效果，然而高温染色不仅耗费能源，而且对氨纶亦会使氨纶的力学性能发生劣化。因此，本发明提供一种肉色氨纶的制备方法，以弥补以上不足。
【发明内容】
[0003]技术问题:本发明所解决的技术问题是提供了一种肉色氨纶的制备方法，本发明所制备的肉色氨纶除了能够保持正常的可纺性外，还具有更持久的肉色效果，色牢度高，后续加工过程中不需要对氨纶再次染色，给氨纶后期的加工带来极大的便利。
[0004]技术方案:本发明的肉色氨纶的制备方法包括如下几个步骤:
[0005]步骤1.肉色颜料溶液的制备:按照比例将白、红、黄三种纳米颜料加入N，N- 二甲基乙酰胺DMAC中，在100?150°C加入偶联剂对纳米粒子表面进行改性，在超声波下搅拌分散均匀制得肉色颜料溶液；
[0006]步骤2.预聚物的制备:在预聚罐中依次加入DMAC和聚醚，然后按照设定的NC0/0H比，加入二异氰酸酯；预聚反应温度控制为40?50°C，反应时间为90?150min ；
[0007]步骤3.在已经反应完全的预聚物中加入步骤1已经制备好的肉色颜料溶液，充分搅拌得到颜料分布均匀的低聚物溶液，再移送至扩链罐；
[0008]步骤4.将扩链罐降温至0?10°C，控制滴加扩链胺溶液，反应完成得到聚氨酯脲溶液；
[0009]步骤5.在步骤4得到的聚氨酯脲溶液中加入辅料助剂，并进行充分搅拌分散、熟化，得到聚氨酯脲纺丝溶液；
[0010]步骤6.借助干法纺丝系统和工艺，对聚氨酯脲纺丝溶液进行喷丝拉伸、高温干燥、油剂上油、卷绕成型，便得到肉色氨纶。
[0011]所述步骤1中纳米颜料添加量占氨纶裸丝比重为0.5?5wt% ;
[0012]所述步骤1中白、红、黄三种纳米颜料的比例为:
[0013]白色纳米颜料 75?85wt%
[0014]红色纳米颜料 5?15wt%
[0015]黄色纳米颜料 10?20wt%
[0016]所述步骤1中所用的白色纳米颜料为纳米Ti02或纳米Si02 ;所用的红色纳米颜料为纳米铁红；所用的黄色纳米颜料为纳米铁黄。
[0017]所述步骤1中添加的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，添加温度为100?150°C，添加量为三种纳米颜料的1?5wt%，在超声波条件下进行搅拌，超声波的频率为20 ?40KHZ。
[0018]所述步骤2中聚四亚甲基醚二醇PTMG的分子量为1500?3000。
[0019]所述步骤2中异氰酸酯基团NC0与羟基0H摩尔比为1.50?2.50。
[0020]所述步骤2中所述二胺类扩链剂中的二胺为乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、四甲基乙二胺、中的一种或几种；单胺类终止剂中的单胺为二甲胺、二乙胺、二丙胺、一种或几种。
[0021]所述步骤5中聚氨酯脲溶液浓度为30?40Wt%。
[0022]所述步骤5中所用的辅料助剂包括:抗氧化剂、紫外吸收剂、消光剂、润滑剂，加入DMAC溶剂在研磨机中充分碾磨分散。
[0023]有益效果:
[0024](1)本发明涉及一种肉色氨纶的制备方法，在预聚物制备完成后加入混合分散均匀的肉色颜料溶液，经过偶联剂和超声波处理的纳米粒子分散更加均匀，团聚减少，偶联剂一端与纳米粒子反应形成共价键，另一端与预聚物中未反应完全的-NC0基团反应，从而使纳米粒子与聚氨酯分子间形成稳定的化学键。
[0025](2)本发明所制备的肉色氨纶除了能够保持正常的可纺性外，还具有更持久的肉色效果，色牢度高，后续加工过程中不需要对氨纶再次染色，给氨纶后期的加工带来极大的便利。同时，纳米粒子在聚氨酯大分子链中形成的化学交联点，使纳米粒子起到增强力学性能的作用，制备的肉色氨纶具有更优异的力学性能。
【具体实施方式】
[0026]下面用实例来详细描述本发明，但这些实例不得理解为任何意义上对本发明的限制。
[0027](1)纳米颜料在90?120°C下干燥2?4小时，然后加入N，N-二甲基乙酰胺DMAC中，加热到100°C?150°c下添加偶联剂，反应完后在超声波条件下搅拌分散均匀，超声波频率为20?40KHZ，使纳米颜料在溶剂中均匀分散，形成稳定的肉色分散液。
[0028](2)预聚物的制备:在预聚罐中依次加入DMAC和聚醚，然后按照设定的NC0/0Ht匕，加入二异氰酸酯；预聚反应温度控制为40?50°C，反应时间为90?150min ；
[0029](3)在已经反应完全的预聚物中加入已经制备好的肉色颜料溶液，充分搅拌得到颜料分布均匀的低聚物溶液，再移送至扩链罐；
[0030](4)将扩链罐降温至0?10°C，控制滴加扩链胺溶液，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液；
[0031](5)在步骤4得到的聚氨酯脲溶液中加入辅料助剂，并进行充分搅拌分散、熟化，得到聚氨酯脲纺丝溶液；
[0032](6)借助干法纺丝系统和工艺，对聚脲基甲酸酯纺丝溶液进行喷丝拉伸、高温干燥、油剂上油、卷绕成型，便得到肉色氨纶。
[0033]所述的纳米颜料添加量占氨纶裸丝比重为0.5?5wt% ;
[0034]所述的白、红、黄三种纳米颜料的比例为:
[0035]白色纳米颜料 75?85wt%
[0036]红色纳米颜料 5?15wt%
[0037]黄色纳米颜料 10?20wt%
[0038]所述的白色纳米颜料为纳米Ti02或纳米Si02 ;所用的红色纳米颜料为纳米铁红；所用的黄色纳米颜料为纳米铁黄。
[0039]所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，添加温度为100?150°C，添加量为三种纳米颜料的1?5wt%，在超声波条件下进行搅拌，超声波的频率为20?40KHZ。
[0040]所述的聚四亚甲基醚二醇PTMG的分子量为1500?3000。
[0041]所述的异氰酸酯基团NC0与羟基0H摩尔比为1.50?2.50。
[0042]所述的二胺类扩链剂中的二胺为乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、四甲基乙二胺、中的一种或几种；单胺类终止剂中的单胺为二甲胺、二乙胺、二丙胺、一种或几种。
[0043]所述的聚氨酯脲溶液浓度为30?40wt %。
[0044]所述的辅料助剂包括:抗氧化剂、紫外吸收剂、消光剂、润滑剂等。
[0045]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。
[0046]实施例1
[0047]肉色氨纶的具体制备过程如下:
[0048]步骤1.纳米颜料在90?120°C下干燥2?4小时,按照白、红、黄三种纳米颜料比例为80wt%:5wt%: 15wt%,取31g纳米Ti02, 2g纳米铁红,5.8g纳米铁黄,加入到lllgDMAC中。然后加热到100°C，按照三种纳米颜料的5wt%添加1.9g硅烷偶联剂KH-550，在40KHZ超声波条件下搅拌2h，得到纳米粒子均匀分散的肉色溶液，浓度为35% ；
[0049]步骤2.将5kg N，N-二甲基乙酰胺和10kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1800)加入到预聚罐中，充分搅拌混合均匀，待温度达到25°C左右时，按照NC0/0H为1.70加入2.351kg4, 4-二苯甲烷二异氰酸酯，升温至45°C，反应时间为120min，得到预聚产物；
[0050]步骤3.将步骤1配置好的肉色颜料溶液加入到预聚产物中，充分搅拌得到颜料分布均匀的低聚物溶液，再加清洗溶剂，移送至扩链罐中；
[0051]步骤4.将扩链罐降温至0?10°C，控制滴加扩链胺溶液(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)，在快速搅拌的条件下，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液；
[0052]步骤5.在步骤4的聚氨酯脲溶液中加入735g含有抗氧化剂、润滑剂、消光剂和紫外吸收剂的辅料助剂，并进行充分搅拌分散、熟化，得到浓度为35%的聚氨酯脲纺丝溶液；
[0053]步骤6.借助干法纺丝系统，对聚氨酯脲纺丝溶液进行喷丝拉伸、高温干燥、油剂上油、卷绕成型，便得到肉色氨纶。
[0054]实施例2
[0055]肉色氨纶的具体制备过程如下:
[0056]步骤1.纳米颜料在90?120°C下干燥2?4小时，按照白、红、黄三种纳米颜料比例为80wt%:10wt%: 10wt 取31g纳米Ti02, 3.9g纳米铁红,3.9g纳米铁黄，加入到lllgDMAC中。然后加热到100°C，按照三种纳米颜料的5wt%添加1.9g硅烷偶联剂KH-550，在40KHZ超声波条件下搅拌2h，得到纳米粒子均匀分散的肉色溶液，浓度为35% ；
[0057]步骤2.将5kg N，N-二甲基乙酰胺和10kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1800)加入到预聚罐中，充分搅拌混合均匀，待温度达到25°C左右时，按照NC0/0H为1.70加入2.351kg4, 4-二苯甲烷二异氰酸酯，升温至45°C，反应时间为120min，得到预聚产物；
[0058]步骤3.将步骤1配置好的肉色颜料溶液加入到预聚产物中，充分搅拌得到颜料分布均匀的低聚物溶液，再加清洗溶剂，移送至扩链罐中；
[0059]步骤4.将扩链罐降温至0?10°C，控制滴加扩链胺溶液(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)，在快速搅拌的条件下，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液；
[0060]步骤5.在步骤4的聚氨酯脲溶液中加入735g含有抗氧化剂、润滑剂、消光剂和紫外吸收剂的辅料助剂，并进行充分搅拌分散、熟化，得到浓度为35%的聚氨酯脲纺丝溶液；
[0061]步骤6.借助干法纺丝系统，对聚氨酯脲纺丝溶液进行喷丝拉伸、高温干燥、油剂上油、卷绕成型，便得到肉色氨纶。
[0062]实施例3
[0063]肉色氨纶的具体制备过程如下:
[0064]步骤1.纳米颜料在90?120°C下干燥2?4小时，按照白、红、黄三种纳米颜料比例为80wt %:5wt %: 15wt%,取31g纳米Si02, 3.9g纳米铁红,3.9g纳米铁黄，加入到lllgDMAC中。然后加热到100°C，按照三种纳米颜料的5wt%添加1.9g硅烷偶联剂KH-550，在40KHZ超声波条件下搅拌2h，得到纳米粒子均匀分散的肉色溶液，浓度为35% ；
[0065]步骤2.将5kg N，N-二甲基乙酰胺和10kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1800)加入到预聚罐中，充分搅拌混合均匀，待温度达到25°C左右时，按照NC0/0H为1.70加入2.351kg4, 4-二苯甲烷二异氰酸酯，升温至45°C，反应时间为120min，得到预聚产物；
[0066]步骤3.将步骤1配置好的肉色颜料溶液加入到预聚产物中，充分搅拌得到颜料分布均匀的低聚物溶液，再加清洗溶剂，移送至扩链罐中；
[0067]步骤4.将扩链罐降温至0?10°C，控制滴加扩链胺溶液(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)，在快速搅拌的条件下，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液；
[0068]步骤5.在步骤4的聚氨酯脲溶液中加入735g含有抗氧化剂、润滑剂、消光剂和紫外吸收剂的辅料助剂，并进行充分搅拌分散、熟化，得到浓度为35%的聚氨酯脲纺丝溶液；
[0069]步骤6.借助干法纺丝系统，对聚氨酯脲纺丝溶液进行喷丝拉伸、高温干燥、油剂上油、卷绕成型，便得到肉色氨纶。
[0070]实施例4
[0071]肉色氨纶的具体制备过程如下:
[0072]步骤1.纳米颜料在90?120°C下干燥2?4小时，按照白、红、黄三种纳米颜料比例为80wt %:5wt %: 15wt%,取31g纳米Si02, 3.9g纳米铁红,3.9g纳米铁黄，加入到lllgDMAC中。然后加热到100°C，按照三种纳米颜料的5wt%添加1.9g硅烷偶联剂KH-550，在40KHZ超声波条件下搅拌2h，得到纳米粒子均匀分散的肉色溶液，浓度为35% ；
[0073]步骤2.将5kg N，N-二甲基乙酰胺和10kg聚四亚甲基醚二醇(分子量1800)加入到预聚罐中，充分搅拌混合均匀，待温度达到25°C左右时，按照NC0/0H为1.65加入2.281kg4, 4-二苯甲烷二异氰酸酯，升温至45°C，反应时间为120min，得到预聚产物；
[0074]步骤3.将步骤1配置好的肉色颜料溶液加入到预聚产物中，充分搅拌得到颜料分布均匀的低聚物溶液，再加清洗溶剂，移送至扩链罐中；
[0075]步骤4.将扩链罐降温至0?10°C，控制滴加扩链胺溶液(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)，在快速搅拌的条件下，进行扩链反应，得到聚氨酯脲溶液；
[0076]步骤5.在步骤4的聚氨酯脲溶液中加入735g含有抗氧化剂、润滑剂、消光剂和紫外吸收剂的辅料助剂，并进行充分搅拌分散、熟化，得到浓度为35%的聚氨酯脲纺丝溶液；
[0077]步骤6.借助干法纺丝系统，对聚氨酯脲纺丝溶液进行喷丝拉伸、高温干燥、油剂上油、卷绕成型，便得到肉色氨纶。
【权利要求】
1.一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于该方法包括如下几个步骤: 步骤1.在聚合前，将白、红、黄三种纳米颜料加入N，N-二甲基乙酰胺DMAC中，在100?150°C加入偶联剂对纳米粒子表面进行改性，在超声波条件下搅拌分散均匀制得肉色颜料溶液； 步骤2.在预聚罐中，依次加入DMAC和聚四亚甲基醚二醇PTMG，然后按照设定的NCO/OH摩尔比例，加入4，4- 二苯甲烷二异氰酸酯4，4-MDI，充分进行预聚反应； 步骤3.反应结束后，加入步骤I制备好的肉色颜料溶液，搅拌得到颜料分布均匀的低聚物溶液，再移送至扩链罐； 步骤4.在扩链罐中，低温下，控制滴加含有二胺类扩链剂、单胺类终止剂的混合胺DMAC溶液进行链增长、链终止，最终得到聚氨酯脲溶液； 步骤5.在步骤4得到的聚氨酯脲溶液中添加辅料助剂，并进行充分搅拌分散、熟化，得到聚氨酯脲纺丝原液； 步骤6.借助干法纺丝系统和工艺，对聚氨酯脲纺丝原液进行喷丝拉伸、高温干燥、油剂上油、卷绕成型，便得到肉色氨纶。
2.根据权利要求1所述的一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于:所述步骤I中，白、红、黄三种纳米颜料添加量占氨纶裸丝比重为0.5?5wt%。
3.根据权利要求1或2所述的一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于:所述白、红、黄三种纳米颜料的质量比例为: 白色纳米颜料75?85 wt% 红色纳米颜料5?15 wt% 黄色纳米颜料10?20 wt%。
4.根据权利要求3所述的一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于:所述白色纳米颜料为纳米T12或纳米S12 ;所用的红色纳米颜料为纳米铁红；所用的黄色纳米颜料为纳米铁黄。
5.根据权利要求1所述的一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于:所述步骤I中添加的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，添加温度为100?150°C，添加量为三种纳米颜料的I?5 wt%,在超声波条件下进行搅拌，超声波的频率为20?40KHZ。
6.根据权利要求1所述的一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于:所述步骤2中聚四亚甲基醚二醇PTMG的分子量为1500?3000。
7.根据权利要求1所述的一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于:所述步骤2所得的溶液中异氰酸酯基团NCO与羟基OH摩尔比为1.50?2.50。
8.根据权利要求1所述的一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于:所述步骤4中所述二胺类扩链剂中的二胺为乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺或四甲基乙二胺中的一种或几种；单胺类终止剂中的单胺为二甲胺、二乙胺或二丙胺中一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于:所述步骤4中聚氨酯脲溶液浓度为30?40wt%。
10.根据权利要求1所述的一种肉色氨纶的制备方法，其特征在于:所述步骤5中所用的辅料助剂采用抗氧化剂、紫外吸收剂、消光剂和润滑剂，加入DMAC溶剂在研磨机中充分碾磨分散。
【文档编号】D01F6/94GK104278354SQ201410588393
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】池晓智, 温作杨, 李燕, 刘亚辉, 陈玲, 梁红军, 费长书, 席青 申请人:浙江华峰氨纶股份有限公司