本发明涉及纤维材料,具体涉及复合弹性纤维及其制备方法。
背景技术:
1、氨纶弹性纤维广泛应用于袜类、泳装、内睡衣、运动服、时装外衣等方面。但是氨纶弹性纤维生产设备及工艺复杂,原料及加工成本高,价格昂贵,同时纤维存在染整时不能氯漂、染色难、高温整理时纤维易发生熔断、布料拉伸时会出现“露白”和“起泡”现象、弹性过剩、舒适性差等问题,同时使用一段时间后会有变形和起褶,影响美观。
2、为了解决氨纶纤维存在的这一系列问题,以t400和t800为代表的双组分复合弹性纤维应运而生。t400是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(ptt)并列复合纤维形成,t800是聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(ptt)并列复合纤维形成,t400和t800均具有弹性,蓬松且柔软,可以独立作为面料使用;同时这类纤维利用两种聚合物之间的粘弹性的差异从而使其复合纤维产生了一种平滑的螺旋状卷曲结构,但是聚酯并列纺只能用分散染料,色泽不够鲜艳,回潮率偏低,穿着舒适感欠佳。
3、cn103882538a通过采用具有不同特性粘度的同类聚合物,如pet等制得了具有三维立体卷曲结构的复合弹性纤维。但是,上述方法所制备的纤维的弹性完全取决于所形成的其三维自卷曲结构,同时由于双组分间聚合物的化学结构和组成相似,纤维在加工成型过程中的热收缩应力有限,导致纤维存在卷曲度低和卷曲弹性回复率不高等问题,同时,由于所选聚合物的模量高,导致纤维及其制品手感发硬。
4、因此,开发一种弹性好、弹性回复率高和易染色的复合弹性纤维尤为重要。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的复合弹性纤维弹性不足,回潮率低、染色鲜艳度低以及手感硬等的问题,提供复合弹性纤维及其制备方法,该复合弹性纤维具有弹性好、弹性回复率高和易染色等特点。
2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种复合弹性纤维,所述复合弹性纤维为并列中空双组分复合弹性纤维,包括组分a和组分b;其中,所述组分a为尼龙6,所述组分b含有尼龙6弹性体,所述尼龙6弹性体是由聚己内酰胺硬段与聚醚或聚醚胺软段构成的线型嵌段共聚物,所述尼龙6弹性体中硬段的质量分数为25-90%,软段的质量分数为10-75%。
3、本发明第二方面提供一种复合弹性纤维的制备方法,所述制备方法包括:
4、(1)将己内酰胺、聚醚或聚醚胺、封端剂、催化剂和稳定剂在水中进行反应,得到尼龙6弹性体;
5、(2)将尼龙6作为组分a;将步骤(1)得到的尼龙6弹性体作为组分b;经过熔融挤出、双通道并列复合纺丝、复合中空喷丝、冷却、拉伸、热定型和卷绕,得到并列中空双组分复合弹性纤维。
6、通过上述技术方案,本发明所取得的有益技术效果如下:
7、(1)本发明采用的尼龙6弹性体具有低温、柔软、形变回弹高、模量低、染唑基团多等特点,可增加与尼龙6在熔融高弹状态下的相容性,保持了两组分间有良好的界面粘结力,同时尼龙6弹性体和尼龙6的结晶或热收缩率不同,复合纤维后产生较大收缩差异,具有高度的三维自卷曲能力,且复合纤维后具有手感软弹、伸长率高和回复性好的特点,可用多种类染料色泽鲜艳可深染。
8、(2)本发明复合纤维中的尼龙6与尼龙6弹性体自身回潮率较高,利用中空结构的复合弹性纤维,蓬松感更佳,透气性及回潮率远远优于其他聚酯t400、氨纶、锦纶加弹等弹性纤维,接近棉柔感。
1.一种复合弹性纤维,其特征在于,所述复合弹性纤维为并列中空双组分复合弹性纤维,包括组分a和组分b;其中,所述组分a为尼龙6,所述组分b含有尼龙6弹性体,所述尼龙6弹性体是由聚己内酰胺硬段与聚醚或聚醚胺软段构成的线型嵌段共聚物,所述尼龙6弹性体中硬段的质量分数为25-90%,软段的质量分数为10-75%。
2.根据权利要求1所述的复合弹性纤维,其中,所述组分b中还含有尼龙6;以所述组分b的总重量计,所述组分b中尼龙6的含量为0-30wt%。
3.根据权利要求1或2所述的复合弹性纤维,其中,所述聚醚或聚醚胺软段中的聚醚或聚醚胺选自聚四氢呋喃、聚丙二醇、聚乙二醇、端氨基聚氧化丙烯醚和端氨基聚氧化乙烯醚中的一种或多种。
4.根据权利要求2或3所述的复合弹性纤维,其中,所述聚醚或聚醚胺软段中的聚醚或聚醚胺的数均分子量为1500-3000g/mol。
5.根据权利要求1所述的复合弹性纤维,其中,所述尼龙6的相对粘度为2.4-2.7;
6.一种复合弹性纤维的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
7.根据权利要求6所述的制备方法,其中,所述反应包括:先升温至150-200℃反应2-5h,接着在180-240℃下反应4-7h,然后在220-265℃和(-0.09)mpa下真空缩聚;
8.根据权利要求6所述的制备方法,其中,所述聚醚或聚醚胺选自聚四氢呋喃、聚丙二醇、聚乙二醇、端氨基聚氧化丙烯醚和端氨基聚氧化乙烯醚中的一种或多种;
9.根据权利要求6所述的制备方法,其中,所述组分b中还含有尼龙6;以所述组分b的总重量计,所述组分b中尼龙6的含量为0-30wt%;
10.根据权利要求6所述的制备方法,其中,所述拉伸的倍率为1.2-3,所述拉伸的温度为60℃-110℃。
