本發(fā)明屬于聚氨酯彈性纖維,涉及一種多彩變色氨綸纖維及其制備方法。
背景技術:
1、氨綸是聚氨酯脲彈性纖維簡稱(polyurethane),是一種含85%以上氨基甲酸酯基團,且具備線性分子鏈結構的聚氨酯彈性纖維。氨綸纖維具有高斷裂伸長率、高彈性回復率等優(yōu)異性能,因而被廣泛應用在彈性面料中,并擴展應用在醫(yī)療、體育等領域?,F(xiàn)代社會的服飾除了保暖外,功能性和個性化也越來越受到人們的青睞。在一些特殊場景,如演出需要根據(jù)環(huán)境調整服飾顏色、野外活動需要偽裝等對于可以變化顏色的服飾的需求也是不可或缺的,目前已有不少公開資料可以制備得到變色氨綸纖維,但是沒有可適用于干法紡絲的制備方法。所報道的變色氨綸纖維大致分光致變色、熱敏變色和力敏變色等,但是在變色前均無法保持普通氨綸的本色,即無色或者白色,并且氨綸在激發(fā)變色普遍呈現(xiàn)單一的顏色,無法呈現(xiàn)多彩顏色。
技術實現(xiàn)思路
1、技術問題:本發(fā)明提供了一種多彩變色氨綸纖維及其制備方法,用于實現(xiàn)氨綸纖維變色功能并解決色彩單一問題??梢詫崿F(xiàn)在同一根氨綸纖維單絲上呈現(xiàn)出多彩變色的效果,且纖維變色后界面清晰,不出現(xiàn)顏色混合的邊界區(qū)域;此外,添加變色助劑后的多彩變色氨綸力學性能并不出現(xiàn)明顯降低,滿足下游加工使用。
2、技術方案:本發(fā)明的一種多彩變色氨綸纖維至少含有彼此相連接但不相融的第一變色組分和第二變色組分,在所述的氨綸纖維橫截面上第一變色組分和第二變色組分之間存在清晰的邊界。
3、所述的第一變色組分和第二變色組分分別沿該氨綸纖維的軸線方向并列延伸,在該氨綸纖維的橫截面上,第一變色組分占據(jù)橫截面內部及外周邊的一部分,第二變色組分占據(jù)橫截面內部及外周邊的剩余部分,第一變色組分和第二變色組分的質量比為1:9~9:1。
4、所述的第一變色組分包括第一聚氨酯-脲和第一變色助劑,所述的第一變色助劑的質量含量為0.05%~3%,基于第一變色組分的總質量來計算;
5、所述的第二變色組分包括第二聚氨酯-脲和第二變色助劑;所述的第二變色助劑的質量含量為0.05%~3%,基于第二變色組分的總質量來計算。
6、所述的第一變色助劑及第二變色助劑分別獨立的包括光致變色材料;所述光致變色材料包括偶氮苯類、螺吡喃類、螺噁嗪類變色材料中的至少一種,優(yōu)選螺噁嗪類變色材料;
7、所述的光致變色材料在無太陽光或無紫外光條件下為不產生變色,在太陽光或紫外光條件下產生變色;所述的第一變色助劑及第二變色助劑在太陽光或紫外光條件下產生變色后,變色后顏色不一致。
8、所述的第一聚氨酯-脲及第二聚氨酯-脲分別獨立的包括聚合物多元醇、多異氰酸酯、二元胺擴鏈劑和終止劑的反應產物;
9、所述的聚合物多元醇包括聚酯多元醇和/或聚醚多元醇,所述的聚醚多元醇包括聚四氫呋喃二元醇、聚乙二醇或聚丙二醇的一種以上;所述的聚合物多元醇的數(shù)均分子量1000~5000g/mol;
10、所述的多異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯以及和/或衍生物和/或改性聚合物的一種以上。
11、所述的二元胺類擴鏈劑包括乙二胺、丙二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、戊二胺、己二胺中的一種以上;所述終止劑包括二甲胺、二乙胺、二丙胺、正丁醇、乙醇胺中的一種以上。
12、本發(fā)明的多彩變色氨綸纖維的制備方法中,至少包括所述的第一變色組分和第二變色組分為紡絲原料,在溶劑的存在下,分別通過并列型噴絲組件,通過干法紡絲得到;所述的并列型噴絲組件含有噴絲板,所述的噴絲板上至少設置有一個噴絲孔,每一個噴絲孔至少包括2組獨立的第一噴絲管道和第二噴絲管道。
13、所述的第一噴絲管道依次包括第一進料口、第一輸送管和第一出料口,所述的第二噴絲管道依次包括第二進料口、第二輸送管和第二出料口;
14、所述的第一出料口和第二出料口相互隔離,第一出料口和第二出料口出口處的外周邊最近的距離為2~5mm;
15、所述的第一噴絲管道與第二噴絲管道的夾角θ=5~30°。
16、有益效果:本發(fā)明的一種多彩變色氨綸纖維可以實現(xiàn)在同一根氨綸纖維單絲上呈現(xiàn)出多彩變色的效果,且纖維變色后界面清晰,不出現(xiàn)顏色混合的邊界區(qū)域;此外,添加變色助劑后的多彩變色氨綸力學性能并不出現(xiàn)明顯降低,滿足下游加工使用。
1.一種多彩變色氨綸纖維,其特征在于,該氨綸纖維至少含有彼此相連接但不相融的第一變色組分和第二變色組分,在所述的氨綸纖維橫截面上第一變色組分和第二變色組分之間存在清晰的邊界。
2.根據(jù)權利要求1所述的多彩變色氨綸纖維,其特征在于,所述的第一變色組分和第二變色組分分別沿該氨綸纖維的軸線方向并列延伸,在該氨綸纖維的橫截面上,第一變色組分占據(jù)橫截面內部及外周邊的一部分,第二變色組分占據(jù)橫截面內部及外周邊的剩余部分,第一變色組分和第二變色組分的質量比為1:9~9:1。
3.根據(jù)權利要求2所述的多彩變色氨綸纖維,其特征在于,所述的第一變色組分包括第一聚氨酯-脲和第一變色助劑,所述的第一變色助劑的質量含量為0.05%~3%,基于第一變色組分的總質量來計算。
4.根據(jù)權利要求2所述的多彩變色氨綸纖維,其特征在于,所述的第二變色組分包括第二聚氨酯-脲和第二變色助劑;所述的第二變色助劑的質量含量為0.05%~3%,基于第二變色組分的總質量來計算。
5.根據(jù)權利要求2所述的多彩變色氨綸纖維,其特征在于,所述的第一變色助劑及第二變色助劑分別獨立的包括光致變色材料;所述光致變色材料包括偶氮苯類、螺吡喃類、螺噁嗪類變色材料中的至少一種,優(yōu)選螺噁嗪類變色材料。
6.根據(jù)權利要求5所述的多彩變色氨綸纖維,其特征在于,所述的光致變色材料在無太陽光或無紫外光條件下為不產生變色,在太陽光或紫外光條件下產生變色;所述的第一變色助劑及第二變色助劑在太陽光或紫外光條件下產生變色后,變色后顏色不一致。
7.根據(jù)權利要求1所述的多彩變色氨綸纖維,其特征在于,所述的第一聚氨酯-脲及第二聚氨酯-脲分別獨立的包括聚合物多元醇、多異氰酸酯、二元胺擴鏈劑和終止劑的反應產物。
8.一種如權利要求1-7任一項所述的多彩變色氨綸纖維的制備方法,其特征在于,所述的多彩變色氨綸纖維制備方法,至少包括所述的第一變色組分和第二變色組分為紡絲原料,在溶劑的存在下,分別通過并列型噴絲組件,通過干法紡絲得到;所述的并列型噴絲組件含有噴絲板,所述的噴絲板上至少設置有一個噴絲孔,每一個噴絲孔至少包括2組獨立的第一噴絲管道和第二噴絲管道。
9.根據(jù)權利要求8所述的多彩變色氨綸纖維的制備方法,其特征在于,所述的第一噴絲管道(9)依次包括第一進料口(3)、第一輸送管(5)和第一出料口(7),所述的第二噴絲管道(10)依次包括第二進料口(4)、第二輸送管(6)和第二出料口(8);所述的第一出料口(7)和第二出料口(8)相互隔離,第一出料口(7)與第二出料口(8)出口處的外周邊最近的距離為2~5mm。
10.根據(jù)權利要求8所述的多彩變色氨綸纖維的制備方法,其特征在于,所述的第一噴絲管道(9)與第二噴絲管道(10)的夾角θ=5~30°。