一种泡沫纱的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种泡沫纱的制备方法，其制备工艺包括主料的配制、助剂的配制、浸轧处理和泡沫纱的制备；该方法以聚醚多元醇、异氰酸酯和锡类催化剂混合为主料，再以聚醚多元醇、胺类催化剂、发泡剂、匀泡剂的混合溶液作为助剂，采用原位聚合法，将反应所需的原料分别浸轧在两股纱线上，以加捻的方式模拟溶液混合，使纱线由内而外生成均匀致密的聚氨酯泡沫，并增加泡沫膜层的粘附性，从而制得具有独特外观的泡沫纱，并可根据需要运用于不同基材，制出不同形态的织物，可塑性强；且制备方法简单、耗时短、对设备要求低，能够广泛应用。

Preparation method of foam yarn

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫纱的制备方法
本专利技术涉及纺纱
，特别是涉及一种泡沫纱的制备方法。
技术介绍
纱线作为一种纺织品，是由各种纺织纤维加工而成具有一定细度的产品，可用于织布、制绳、制线、针织和刺绣等，被广泛应用于日常生活中。纱线的品种繁多、性能各异，根据纱线中所用材料的数量不同，可以分为仅有单一纤维种类的纯纺纱和由两种或多种纤维复合而成的复合纱，由于复合纱能够综合各种原料的优点，整体性能更佳，应用范围更广，因而受到广泛关注。当前常用的复合纱为包芯纱，是一种以长丝为纱芯，外包短纤维而纺成的纱线，兼有纱芯长丝和外包短纤维的优点，其成纱性能超过单一纤维。但由于包芯纱表面包裹的是其他种类的纱线，虽与纱芯材料有所不同，但都属于纤维，整体差异不大，对包芯纱外观和性能的改善不够明显；并且，随着人们生活水平的提高，传统纱线较为单一的外观已逐渐难以满足人们的需求，需要与其他材料进行复合，发展具有不同外观、性能优良的新型纱线类型。同时，聚氨酯材料作为一种新兴的有机高分子材料，被广泛应用于国民经济的众多领域；其中，聚氨酯泡沫材料是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂作用下发泡而成的一种高分子聚合物，具有多孔结构，以其良好的保温性、粘结性、隔音性、绝缘性和防水性等优点而应用广泛，但在纱线中的应用未见报道，其与纱线的结合方式与制备工艺仍有待研究。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种泡沫纱的制备方法，通过采用原位聚合法，将发泡反应所需的原料分别浸轧在两股纱线上，以加捻的方式模拟溶液混合，使纱线由内而外生成均匀致密的聚氨酯泡沫，从而制得具有独特外观的泡沫纱，并可根据需要运用于不同基材，制出不同形态的织物，可塑性强；且制备方法简单、耗时短、对设备要求低，能够广泛应用。为实现上述目的，本专利技术提供了一种泡沫纱的制备方法，包括如下步骤：(1)主料的配制：将聚醚多元醇与异氰酸酯的混合溶液置于调浆桶内，加入锡类催化剂进行搅拌，得到主料；(2)助剂的配制：将聚醚多元醇、胺类催化剂、发泡剂、匀泡剂混合，搅拌均匀后得到助剂；(3)浸轧处理：将纱线A置于步骤(1)配制的主料中进行浸轧处理，得到浸轧后的粗纱；将纱线B置于步骤(2)配制的助剂中进行浸轧处理，得到浸轧后的细纱；(4)泡沫纱的制备：将步骤(3)中浸轧处理后的纱线A和纱线B进行加捻、卷绕制成包缠纱，经恒温发泡即得到泡沫纱。进一步地，步骤(1)中所述聚醚多元醇与异氰酸酯的质量比为20:80～30:70；所述锡类催化剂的质量分数为1～4％；所述搅拌的温度为55～70℃，搅拌速度为500～1200r/min，搅拌时间为4～7min。进一步地，步骤(2)中所述聚醚多元醇的质量分数为50～75％；所述胺类催化剂的质量分数为0.8～3％；所述发泡剂的质量分数为7～15％；所述匀泡剂的质量分数为0.5～3％；所述搅拌温度为55～70℃，搅拌速度为500～1200r/min，搅拌时间为4～7min。进一步地，步骤(3)中所述纱线A和纱线B的带液率为80～140％；所述浸轧的温度为55～70℃，浸轧方式为二浸二轧。进一步地，步骤(4)中所述恒温发泡的发泡温度为55～70℃，发泡时间为45～70s。进一步地，步骤(1)和(2)中所述聚醚多元醇为聚醚三元醇330、聚醚多元醇330n和聚醚多元醇4000中的一种或多种。进一步地，步骤(1)中所述异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。进一步地，步骤(1)中所述锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和二醋酸二丁基锡中的一种或多种；步骤(2)中所述胺类催化剂为三乙烯二胺、二乙烯三胺和N,N-二甲基环己胺中的一种或多种。进一步地，步骤(2)中所述发泡剂为水、二氯甲烷、环戊烷和正戊烷中的一种或多种；所述匀泡剂为活性聚醚改性硅油。进一步地，步骤(3)中所述纱线A和纱线B为棉或麻或丝或毛或涤纶或氨纶或腈纶；所述纱线A的规格为28～40tex；所述纱线B的规格为10～18tex。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术通过采用原位聚合法，将反应所需的原料分别浸轧在两股纱线上，以加捻的方式模拟溶液混合，并维持一定的温度，使纱线由内而外生成均匀致密的聚氨酯泡沫，从而制得具有独特外观的泡沫包缠纱；2、本专利技术以聚醚多元醇与异氰酸酯的聚合反应为生成发泡聚氨酯的主要反应，可以根据反应原料官能团数目的不同，分别制成线型或体型结构的发泡聚氨酯；并可通过调节各原料的质量分数，制得不同性能、不同规格的泡沫浆膜，所得纱线可具有多种形貌，可依据要求制出不同形态的织物，且该发泡工艺可运用于棉、麻、丝、毛、涤纶、氨纶、腈纶等不同基材，可塑性强；3、本专利技术中使用的胺类催化剂不参与化学反应，可以加快异氰酸酯与水的反应速率；锡类催化剂则会参与反应，使生成的泡沫无胺臭味，并能促进发泡反应；发泡剂可通过化学反应产生气体或通过反应热促进气体挥发从而进行发泡；匀泡剂在反应体系中具有良好的分散性，能起到预先“核化”的作用，从而使生成的聚氨酯泡沫泡孔均匀而致密；各组分的协同作用能够赋予纱线更出色的物理化学性能；4、本专利技术提供的制备方法能耗小、耗时短、对设备要求低，制得的泡沫纱具有良好的柔韧性和回弹性，并且，由于纱线表面的泡沫具有多孔结构，使得泡沫纱具有一定的吸音和储热性能，应用范围广泛。附图说明图1是本专利技术实施例1中制得泡沫纱与棉纱的FTIR图谱；图2是本专利技术实施例1～5制得的泡沫纱与原棉纱的外观对比图；图3是使用本专利技术制得的泡沫纱织布的示意图；图4是未进行泡沫上浆处理的原棉纱织布的示意图；图5是图3中各泡沫纱织布的放大细节图；图6是图4中原棉纱的放大细节图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术；除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。以下具体实施方式中，通过测定泡沫纱的断裂伸长率和断裂强力对本专利技术制备的泡沫纱的弹性、强度等力学性能进行说明。实施例1本实施例提供了一种泡沫纱的制备方法，包括如下步骤：(1)主料的配制将聚醚多元醇与异氰酸酯的混合溶液置于调浆桶内，加入锡类催化剂进行搅拌，得到主料；其中，所述聚醚多元醇与异氰酸酯的质量比为30:70；所述锡类催化剂的质量分数为1.5％；所述搅拌的温度为60℃，搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为6min。(2)助剂的配制将聚醚多元醇、胺类催化剂、发泡剂、匀泡剂混合，搅拌均匀后得到助剂；其中，所述聚醚多元醇的质量分数为66％；所述胺类催化剂的质量分数为0.9％；所述发泡剂的质量分数为10.9％；所述匀泡剂的质量分数为0.7％；所述搅拌温度为60℃，搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为6min。(3)浸轧处理将纱线A置于步骤(1)配制的主料中进行浸轧处理，得到浸轧后的粗纱；将纱线B置于步骤(2)配制的助剂中进行浸轧处理，得到浸轧后的细纱；其中，所述纱线A的规格为28tex；所述纱线B的规格为10tex；所述纱线A和纱线B的带液率为112％；所述浸轧的温度为60本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫纱的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)主料的配制：将聚醚多元醇与异氰酸酯的混合溶液置于调浆桶内，加入锡类催化剂进行搅拌，得到主料；(2)助剂的配制：将聚醚多元醇、胺类催化剂、发泡剂、匀泡剂混合，搅拌均匀后得到助剂；(3)浸轧处理：将纱线A置于步骤(1)配制的主料中进行浸轧处理，得到浸轧后的粗纱；将纱线B置于步骤(2)配制的助剂中进行浸轧处理，得到浸轧后的细纱；(4)泡沫纱的制备：将步骤(3)中浸轧处理后的纱线A和纱线B进行加捻、卷绕制成包缠纱，经恒温发泡即得到泡沫纱。

【技术特征摘要】
1.一种泡沫纱的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)主料的配制：将聚醚多元醇与异氰酸酯的混合溶液置于调浆桶内，加入锡类催化剂进行搅拌，得到主料；(2)助剂的配制：将聚醚多元醇、胺类催化剂、发泡剂、匀泡剂混合，搅拌均匀后得到助剂；(3)浸轧处理：将纱线A置于步骤(1)配制的主料中进行浸轧处理，得到浸轧后的粗纱；将纱线B置于步骤(2)配制的助剂中进行浸轧处理，得到浸轧后的细纱；(4)泡沫纱的制备：将步骤(3)中浸轧处理后的纱线A和纱线B进行加捻、卷绕制成包缠纱，经恒温发泡即得到泡沫纱。2.根据权利要求1所述的一种泡沫纱的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述聚醚多元醇与异氰酸酯的质量比为20:80～30:70；所述锡类催化剂的质量分数为1～4％；所述搅拌的温度为55～70℃，搅拌速度为500～1200r/min，搅拌时间为4～7min。3.根据权利要求1所述的一种泡沫纱的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述聚醚多元醇的质量分数为50～75％；所述胺类催化剂的质量分数为0.8～3％；所述发泡剂的质量分数为7～15％；所述匀泡剂的质量分数为0.5～3％；所述搅拌温度为55～70℃，搅拌速度为500～1200r/min，搅拌时间为4～7min。4.根据权利要求1所述的一种泡沫纱的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述纱线...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐卫林，付专，周思婕，夏良君，王阿明，王运利，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42