一种聚酰胺类并列复合弹性纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合弹性纤维技术领域，具体涉及一种聚酰胺类并列复合弹性纤维及其制备方法。

背景技术

随着人们对纺织品舒适性的需求日益增加，弹性纤维已经被广泛应用于袜类、泳装、运动服，高弹力时装等各种领域。市面上并列复合弹性纤维的典型代表是英威达公司研发的T-400复合弹性纤维，它是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)两种组分复合纺丝所得的双组分纤维，两个组分均是属于聚酯类。由于PTT原料价格昂贵，所以制备这种复合纤维的成本很高，这限制了其广泛应用。另外，聚酯类并列复合弹性纤维往往存在手感偏硬，弹力过于紧绷不易调节等缺点。而且，聚酯类并列复合弹性纤维由于缺乏可以和染料结合的官能团，因此只能采用分散染料染色，而且需要在高温高压下完成，能耗大，染色后色泽不够鲜艳。

聚酯类并列复合弹性纤维存在上述种种缺点，但聚酰胺类并列复合弹性纤维则可避免上述问题。而现有的聚酰胺类并列复合弹性纤维制备工艺复杂，生产效率较低，产品性能不稳定，其生产工艺有待提高。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种聚酰胺类并列复合弹性纤维及其制备方法，通过一步法快速制得聚酰胺6热塑性弹性体，工艺路线简单，有效解决了现有技术中弹力紧绷不易调节、产品性能不稳定和生产效率低等问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种聚酰胺类并列复合弹性纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)将己内酰胺、聚醚二醇、封端剂、催化剂、抗氧剂和蒸馏水加入反应釜中，在220-240℃温度下反应2-5h，然后在240-260℃、0.5-20KPa条件下聚合5-15h，得聚酰胺6热塑性弹性体；

(2)将步骤(1)所得聚酰胺6热塑性弹性体与聚酰胺6或聚酰胺66进行熔融并列复合纺丝，得聚酰胺类并列复合弹性纤维。

进一步，聚酰胺类并列复合弹性纤维为聚酰胺/聚酰胺6热塑性弹性体并列复合弹性纤维

进一步，步骤(1)中，聚醚二醇和己内酰胺质量比为10-40％。

进一步，聚醚二醇为聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基二醇中的至少一种。

进一步，步骤(1)中，封端剂和聚醚二醇摩尔比为0.5-1。

进一步，封端剂为己二酸或对苯二甲酸。

进一步，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098和抗氧剂168中的至少一种，所述抗氧剂添加量为所述聚酰胺6热塑性弹性体的0.1-5wt％。

进一步，步骤(1)中，催化剂为醋酸锌和三氧化锑。

进一步，步骤(2)中，聚酰胺6热塑性弹性体与聚酰胺6或聚酰胺66质量比为50％:50％。

进一步，聚醚二醇的分子量为400-10000。

上述的聚酰胺类并列复合弹性纤维的制备方法制得的聚酰胺类并列复合弹性纤维。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明以聚酰胺6或尼龙66作为并列复合纤维中的一组分，以聚酰胺6热塑性弹性体(TPAE)作为另一组分，通过一步法快速制得弹性纤维，工艺路线简单，所得的聚酰胺类并列复合弹性纤维可以采用酸性染料染色，色泽更加鲜艳，有效解决了现有技术中弹力紧绷不易调节、产品性能不稳定和生产效率低等问题。

2、聚酰胺6或聚酰胺66纤维属于聚酰胺纤维，其大分子主链上以酰胺键(-CONH-)相链接，强度高，耐磨性、耐疲劳性优良，回弹性好。以聚酰胺纤维制成的复合纤维具有较好的手感和弹性。另外，聚酰胺纤维可染性优异，能够使用酸性染料染色，染后色泽鲜艳，色谱较全。聚酰胺6热塑性弹性体(TPAE)属于软硬链段嵌段共聚物，以聚醚作为软段，聚酰胺6作为硬段，该结构使得TPAE具有良好的回弹性。本发明提供了聚酰胺6热塑性弹性体的一步法合成路线，简化了工艺过程，工序少，生产效率高，产品性能更稳定。

3、A组分是聚酰胺6或聚酰胺66，B组分聚酰胺6热塑性弹性体，同为聚酰胺类，使得两种组分之间具有良好的界面相容性，保证了两个组分之间界面良好的粘接力；同时，B组分由于是聚合的热塑性弹性体，具有伸长大(50-200％)，弹性回复好(100％)的特点，A组分的伸长小(只有20-30％)，因此，采用这两个组分制备复合纤维时，两个组分之间产生收缩差大，导致本发明制得的复合弹性纤维弹性更优异，手感更柔软。

具体实施方式

实施例1

一种聚酰胺类并列复合弹性纤维，其制备方法包括以下步骤：

(1)将己内酰胺、聚醚二醇、封端剂、催化剂、抗氧剂和蒸馏水加入反应釜中，在220℃温度下反应2h，然后在240℃、0.5KPa条件下聚合5h，得聚酰胺6热塑性弹性体；

(2)将步骤(1)所得聚酰胺6热塑性弹性体与聚酰胺6或聚酰胺66进行熔融并列复合纺丝，得聚酰胺类并列复合弹性纤维。

聚醚二醇和己内酰胺质量比为10％；聚醚二醇为聚乙二醇；封端剂和聚醚二醇摩尔比为0.5；封端剂为己二酸；抗氧剂为抗氧剂1010；催化剂为醋酸锌和三氧化锑；聚酰胺6热塑性弹性体与聚酰胺6或聚酰胺66质量比为50％:50％。

实施例2

一种聚酰胺类并列复合弹性纤维，其制备方法包括以下步骤：

(1)将己内酰胺、聚醚二醇、封端剂、催化剂、抗氧剂和蒸馏水加入反应釜中，在230℃温度下反应3h，然后在250℃、8KPa条件下聚合10h，得聚酰胺6热塑性弹性体；

(2)将步骤(1)所得聚酰胺6热塑性弹性体与聚酰胺6或聚酰胺66进行熔融并列复合纺丝，得聚酰胺类并列复合弹性纤维。

聚醚二醇和己内酰胺质量比为20％；聚醚二醇为聚丙二醇；封端剂和聚醚二醇摩尔比为0.8；封端剂为对苯二甲酸；抗氧剂为抗氧剂1098；催化剂为醋酸锌和三氧化锑；聚酰胺6热塑性弹性体与聚酰胺6或聚酰胺66质量比为50％:50％。

实施例3

一种聚酰胺类并列复合弹性纤维，其制备方法包括以下步骤：

(1)将己内酰胺、聚醚二醇、封端剂、催化剂、抗氧剂和蒸馏水加入反应釜中，在240℃温度下反应5h，然后在260℃、20KPa条件下聚合15h，得聚酰胺6热塑性弹性体；

(2)将步骤(1)所得聚酰胺6热塑性弹性体与聚酰胺6或聚酰胺66进行熔融并列复合纺丝，得聚酰胺类并列复合弹性纤维。

聚醚二醇和己内酰胺质量比为40％；聚醚二醇为聚四亚甲基二醇；封端剂和聚醚二醇摩尔比为1；封端剂为己二酸；抗氧剂为抗氧剂168；催化剂为醋酸锌和三氧化锑；聚酰胺6热塑性弹性体与聚酰胺6或聚酰胺66质量比为50％:50％。

对比例

一种聚酰胺类并列复合弹性纤维，其制备方法包括以下步骤：

将相对粘度3.4的聚酰胺6与相对粘度2.0的聚酰胺6进行熔融并列复合纺丝，得聚酰胺类并列复合弹性纤维。

采用GB/T14338-2008方法对实施例1-3和对比例所得纤维进行卷曲性能测试，其结果如表1所示。

表1聚酰胺类并列复合弹性纤维卷曲性能

由表1可知，本发明所得的聚酰胺类并列复合弹性纤维的纤维卷曲率、纤维卷曲回复率和卷曲弹性率，明显高于常规聚酰胺类复合弹性纤维，纤维弹性得到大幅提升。

虽然本发明的具体实施方式对本发明进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。