專利名稱：：一種差別化氨綸纖維的生產方法及氨綸纖維的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種氨綸纖維的生產方法及其所得氨綸纖維。
背景技術：
：氨綸是一種綜合性能優異的化學合成纖維，其伸長率大，彈性回復率高，彈性模量低，耐疲勞性好，強度較低，密度小，耐腐蝕、耐曬、耐熱、耐光、抗老化，對染料有良好的親和力，染色性好，無論采用分散性、酸性或復合性還是金屬性染料均可染色均勻。合成氨綸的主要原料為四氫呋喃聚合物(PTMEG)，其常用中文名稱有聚四甲撐醚二醇、四氫呋喃均聚醚以及聚四亞甲基醚二醇等。PTMEG是一種端伯羥基的聚醚二醇，常溫下為白色、蠟狀的固體，熔化后為透明無色液體。現有技術中，氨綸生產以PTMEG為原料，包括聚合、紡絲及后處理等過程。生產工藝按紡絲工藝不同分為干法紡絲、濕法紡絲、熔融擠壓紡絲和化學反應紡絲。干法紡絲技術成熟、約占總產量的80%;濕法紡絲是主要紡絲方法之一；化學反應紡絲是美國環球公司的專利技術；熔融擠壓紡絲是近年新興的氨綸紡絲技術。受氨綸生產技術的限制，現有的氨綸產品大部分為通用品種，品種少、規格不全，用途不廣，缺乏市場競爭力，因此，開發具有高性能、多功能、多用途的氨綸纖維具有重要意義。
發明內容本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種氨綸纖維的生產方法，以獲得更高性能的差別化氨綸纖維。本發明同時還要提供一種采取上述生產方法得到的氨綸纖維。為解決以上技術問題，本發明采取的一種技術方案是—種氨綸纖維的生產方法，其使聚四亞甲基醚二醇與二異氰酸酯反應生成聚氨基甲酸酯，然后由所述聚氨基甲酸酯紡絲得到所述氨綸纖維，其中，所述聚四亞甲基醚二醇的數均分子量為15002500，分子量分布為1.11.8。根據本發明，所述的聚四亞甲基醚二醇的數均分子量優選為18002000，分子量分布優選為1.41.5，且其中鎢離子重量含量在10卯m以下。所述二異氰酸酯優選為4，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。本發明所述生產方法具體可以通過用半連續、連續生產工藝來實現，紡絲可以采用現有技術中的任意紡絲方法例如干法紡絲。根據本發明方法的一個具體方面，所述生產方法具體包括如下步驟(1)、預聚合按摩爾比1:1.62.0將所述聚四亞甲基醚二醇和二異氰酸酯加入到反應釜中進行連續聚合，在溫度55°C75t:下反應37小時得到預聚物，然后加入溶劑以溶解所述的預聚物得到預聚物溶液；(2)、聚合將預聚物溶液和混合胺連續不斷地加入螺桿擠壓動態混合器和靜態混合器內進行擴鏈反應，其中，預聚物與混合胺的摩爾比為1:1.01.05，所述擴鏈反應在溫度0°C3(TC下進行4090分鐘，得到含有聚氨基甲酸酯的混合液；(3)、紡絲將含有聚氨基甲酸酯的混合液輸送至紡絲設備進行干法紡絲得到所述的氨綸纖維。優選地，步驟(1)中，溶劑優選為N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)。步驟(2)中，擴鏈反應在溫度5°C15t:下進行，且控制所述混合液的固含量為30%40%。所述混合胺可以為乙二胺、丙二胺、戊二胺以及二乙胺中的兩種或多種的混合物。本發明采取的另一技術方案是一種氨綸纖維，其數均分子量在15萬20萬之間，分子量分布為1.61.8。由于以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點本發明可獲得性能全面提升的差別化氨綸絲，有利于高檔化、個性化氨綸織物的開發。具體實施例方式本發明中，作為原料的PTMEG可以直接商購或自行制備。PTMEG的一種優選制備工藝是使四氫呋喃在含鎢雜多酸催化劑的存在下，在反應釜內連續聚合得到。通過控制反應時間、反應溫度以及催化劑加入量就可以調整所得PTMEG的分子量與分子量分布。在一個具體的實例中，反應時間控制為15h，反應溫度在6(TC左右，催化劑加入量為總體積的30%左右時，可得到數均分子量在1800左右，分子量分布1.1的PTMEG。下面結合具體的實施例，對本發明進行詳細的說明。實施例1按照本實施例的氨綸纖維的生產方法，采取連續聚合干法紡絲工藝，具體包括如下步驟(1)、將摩爾比為1.67:1的MDI和PTMEG(分子量1800，分子量分布1.4)通過齒輪泵連續出料，兩種物料出料流量分別為138kg/h、32kg/h。兩股物料通過混合器進行混合后，開始升溫、反應，反應在管道內進行，反應段管道夾套水溫為70°C，經過4h反應后，通過45t:夾套水將物料降溫后送至預聚物儲罐中。預聚物儲罐中物料通過齒輪泵連續送至混合器中與DMAC進行混合，兩股物料流量均為170kg/h，混合后物料送入PPS儲罐中，進行攪拌混合并通過2(TC夾套水冷卻。(2)、PPS儲罐物料通過齒輪泵連續送入擴鏈反應器中與混合胺(乙二胺75%，丙二胺5%，二乙胺20%)充分混合，進行擴鏈反應，PPS與混合胺流量分別為340kg/h、220kg/h。擴鏈反應器夾套溫度為35°C37°C。經40min擴鏈反應后，物料通過齒輪泵送入原液儲罐中。原液通過齒輪泵連續送入混合器中與抗氧化劑進行混合，混合后物料進入氨綸原液儲罐中。(3)、將氨綸原液儲罐中的混合液送至紡絲槽，經過過濾、脫泡，由N2壓送，增壓泵增壓后，通過計量泵吐出混合液在紡絲組件中經過濾，分配至噴絲板噴出，在紡絲甬道中蒸發除去溶劑后，凝固成氨綸絲，再經導絲、上油，在巻繞機上巻成一定重量的絲巻。氨綸絲存放24小時后，經過儀器檢測氨綸絲性能指標見表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例2按照本實施例的氨綸纖維的生產方法，采取半連續聚合、干法紡絲工藝，具體包括如下步驟(1)、將摩爾比為1.8:1的MDI和PTMEG(分子量1800，分子量分布1.4)通過齒輪泵加入反應器內，45t:下攪拌混合1小時后，升溫至7(TC，開始反應，4小時后反應結束，通入冷卻水，將預聚物冷卻至50°C以下，加入DMAC將預聚物溶解得到預聚物溶液，后通過齒輪泵將預聚物溶液輸送至預聚物溶液儲槽，儲存4小時。(2)、按比例將預聚物溶液和濃度為4%的混合胺(乙二胺78%，丙二胺2%，二乙胺20%)分別以202kg/h、256kg/h的流量連續加入螺桿擠壓動態混合器和靜態混合器內進行反應，反應溫度控制在8°C，時間40分鐘，得到含有聚氨基甲酸酯的混合液，混合液固含量為35%，粘度為3500P(2(TC)，將含有聚氨基甲酸酯的混合液送至混合液儲槽，靜置存放30小時。(3)、將儲罐中的含有聚氨基甲酸酯的混合液送至紡絲槽，經過過濾、脫泡，由N2壓送，增壓泵增壓后，通過計量泵吐出混合液在紡絲組件中經過濾，分配至噴絲板噴出，在紡絲甬道中蒸發除去溶劑后，凝固成氨綸絲，再經導絲、上油，在巻繞機上巻成一定重量的絲巻。氨綸絲存放24小時后，經過儀器檢測氨綸絲性能指標見表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例3按照本實施例的氨綸纖維的生產方法如下(1)、將摩爾比為2:1的MDI和PTMEG(分子量為1800，分子量分布為1.4)通過齒輪泵加入反應器內，45t:下攪拌混合1小時后，升溫至7(TC，開始反應，4小時后反應結束，通入冷卻水，將預聚物冷卻至50°C以下，加入N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)將預聚物溶解得到預聚物溶液，通過齒輪泵將預聚物溶液送至預聚物溶液儲槽，儲存4小時。(2)、按比例將預聚物溶液和濃度為4%的混合胺(乙二胺75%，丙二胺5%，二乙胺20%)分別以180kg/h、200kg/h的流量連續加入到螺桿擠壓動態混合器和靜態混合器內進行反應，反應溫度控制在1(TC，時間40分鐘，得到含有聚氨基甲酸酯的混合液，混合液固含量為39.4%，粘度為3000P(2(TC)，將混合液輸送至混合液儲槽，靜置存放30小時。(3)、將儲罐中的混合液輸送至紡絲槽，經過過濾、脫泡，由N2壓送，增壓泵增壓后，通過計量泵吐出混合液，在紡絲組件中經過濾，分配至噴絲板噴出，在紡絲甬道中蒸發除去溶劑后，凝固成氨綸絲，再經導絲、上油，在巻繞機上巻成一定重量的絲巻。氨綸絲存放24小時后，經過儀器檢測氨綸絲性能指標見表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例4按照本實施例的氨綸纖維的生產方法包括如下步驟(1)、將摩爾比為1.8:1的MDI和PTMEG(分子量1802，分子量分布1.42)通過齒輪泵加入反應器內，45t:下攪拌混合1小時后，升溫至7(TC，開始反應，4小時后反應結束，通入冷卻水，將預聚物冷卻至50°C以下，加入DMAC將預聚物溶解，溶解完成后通過齒輪泵將預聚物溶液送至預聚物溶液儲槽，儲存4小時。(2)、按比例將預聚物溶液和濃度為4%的混合胺(乙二胺74%，戊二胺6%，二乙胺20%)分別以150kg/h、185kg/h的流量連續加入螺桿擠壓動態混合器和靜態混合器內進行反應，反應溫度控制在1(TC，時間40分鐘，得到含有聚氨基甲酸酯的混合液，混合液固含量為38.5%，粘度為3256P(2(TC)，將含有聚氨基甲酸酯的混合液送至混合液儲槽，靜置存放30小時。(3)、將儲罐中的含有聚氨基甲酸酯的混合液送至紡絲槽，經過過濾、脫泡，由N2壓送，增壓泵增壓后，通過計量泵吐出混合液在紡絲組件中經過濾，分配至噴絲板噴出，在紡絲甬道中蒸發除去溶劑后，凝固成氨綸絲，再經導絲、上油，在巻繞機上巻成一定重量的絲巻。氨綸絲存放24小時后，經過儀器檢測氨綸絲性能指標見表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>對比例按照本實施例的氨綸絲的生產方法基本同實施例l，不同的是，本發明所用原料物質PTMEG的分子量為1800，分子量分布為1.8，所生產的氨綸絲性能指標見表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>5通過比較實施例1-4與對比例可見，本發明生產方法所得氨綸絲的各項性能均得到了大幅提升，有利于開發高檔化、個性化的氨綸織物。以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不違背本發明初衷的前提下，本領域技術人員對本發明技術方案的修改和改進，均應在本發明的權利要求書的保護范圍內。權利要求一種氨綸纖維的生產方法，其使聚四亞甲基醚二醇與二異氰酸酯反應生成聚氨基甲酸酯，然后由所述聚氨基甲酸酯紡絲得到所述氨綸纖維，其特征在于所述聚四亞甲基醚二醇的數均分子量為1500～2500，分子量分布為1.1～1.8。2.根據權利要求1所述的氨綸纖維的生產方法，其特征在于所述的聚四亞甲基醚二醇的數均分子量為18002000。3.根據權利要求1所述的氨綸纖維的生產方法，其特征在于所述的聚四亞甲基醚二醇的分子量分布為1.41.5。4.根據權利要求1所述的氨綸纖維的生產方法，其特征在于所述的聚四亞甲基醚二醇中鎢離子重量含量在10卯m以下。5.根據權利要求1至4中任一項所述的氨綸纖維的生產方法，其特征在于該生產方法包括如下步驟(1)、預聚合按摩爾比1:1.62.0將所述聚四亞甲基醚二醇和二異氰酸酯加入到反應釜中進行連續聚合，在溫度55°C75t:下反應37小時得到預聚物，然后加入溶劑以溶解所述的預聚物得到預聚物溶液；(2)、聚合將所述預聚物溶液和混合胺連續不斷地加入螺桿擠壓動態混合器和靜態混合器內進行擴鏈反應，其中，預聚物與混合胺的摩爾比為1:1.01.05，所述擴鏈反應在溫度0°C3(TC下進行4090分鐘，得到含有聚氨基甲酸酯的混合液；(3)、紡絲將所述含有聚氨基甲酸酯的混合液輸送至紡絲設備進行干法紡絲得到所述的氨綸纖維。6.根據權利要求5所述的氨綸纖維的生產方法，其特征在于步驟(1)中，所述溶劑為N，N-二甲基乙酰胺。7.根據權利要求5所述的氨綸纖維的生產方法，其特征在于步驟(2)中，擴鏈反應在溫度5t:15t:下進行。8.根據權利要求5所述的氨綸纖維的生產方法，其特征在于控制所述混合液的固含量為30%40%。9.根據權利要求5所述的氨綸纖維的生產方法，其特征在于所述混合胺為乙二胺、丙二胺、戊二胺和二乙胺中的兩種或多種的混合物。10.—種權利要求1所述生產方法生產得到的氨綸纖維，其特征在于所述氨綸纖維的數均分子量在15萬20萬之間，分子量分布為1.61.8。全文摘要本發明涉及一種差別化氨綸纖維的生產方法及氨綸纖維，所述方法是使聚四亞甲基醚二醇與二異氰酸酯反應生成聚氨基甲酸酯，然后由聚氨基甲酸酯紡絲得到氨綸纖維，其中，聚四亞甲基醚二醇的數均分子量為1500～2500，分子量分布為1.1～1.8。本發明可獲得性能全面提升的氨綸絲，有利于高檔化、個性化氨綸織物的開發。本發明氨綸纖維數均分子量在15萬至20萬之間，分子量分布為1.6～1.8，綜合性能優良，市場前景廣闊。文檔編號D01D5/04GK101701363SQ20091018654公開日2010年5月5日申請日期2009年11月20日優先權日2009年11月20日發明者李恒,束成平,牛永亮,盛磊,陳克松,顧金根,鮮毅申請人:中化國際(蘇州)新材料研發有限公司