干法纺丝生产聚氨酯弹性纤维

（一）纺丝原液准备

成纤高聚物的制备是将相对分子质量为1000～3000的含两个羟基的脂肪族聚酯或聚醚与二异氰酸酯按1：2的摩尔比进行反应生成预聚物。为了避免影响最终聚合物的溶解性能，必须特别注意，不能使用三官能团（或更多官能团）的反应物，并严格控制适当的反应条件，以最大限度地减少副反应的发生。

对商品化生产预聚物，用溶液纺丝生产聚氨酯弹性纤维的原料为：聚四亚甲基醚二醇（PT-MG）（也称聚四氢呋喃PTHF）和二苯基甲烷4，4′二异氰酸酯（MDI）。如果能用符合弹性纤维性能要求的聚酯二元醇为原料，则可以降低成本。但以聚酯二元醇为原料，采用干法纺丝时，会出现溶剂脱除困难等问题。

在商品化生产的工艺中，所选用的溶剂都是二甲基甲酰胺（DMF）或二甲基乙酰胺（DMAc），扩链剂一般为含有两个氨基的肼或二元胺。二元胺可以加到预聚物溶液中，或者将预聚物加到二元胺的溶液中。聚氨酯在溶液中的固体含量一般调整到18%～30%（质量分数），溶液黏度为10～80Pa·s（30℃）。通常，干法纺丝的溶液黏度和固体含量较高。

将添加剂（包括颜料、稳定剂等）在所选用的溶剂中研磨，通常加入少量聚氨酯高聚物，以改善在球磨或砂磨时的分散稳定性。在扩链步骤完成以后，把高聚物含量再调整到所设定的浓度。聚合过程和添加剂的研磨及加入，可以是分批的，也可以是连续的。某些生产厂家，把聚合、扩链、添加剂的加入以及混合进行合并，采用连续法生产。

制备好的原液经过滤、脱泡后送去纺丝。

（二）纺丝成型(www.xing528.com)

世界上大多数的厂家都选用干法纺制聚氨酯弹性纤维。虽然在处理模量非常低的单丝发黏等问题时，需要特别的技术和设备，但聚氨酯弹性纤维的干法纺丝还是与聚丙烯腈的干法纺丝很相似，其生产工艺流程如图7-6所示。

图7-6　聚氨酯弹性纤维干法纺丝生产工艺流程示意图

聚氨酯纺丝原液由精确的齿轮泵在恒温下计量，然后通过喷丝板进入直径为30～50cm、长3～6m的纺丝甬道，由溶剂蒸气和惰性气体（N2）所组成的加热气体，由甬道的顶部引入并通过位于喷丝板上方的气体分配板向下流动。由于甬道和甬道中的气体都保持高温，所以溶剂能从原液细流中很快蒸发出来，并移向甬道底部。单丝的线密度一般保持在0.6～1.7tex范围内。在纺丝甬道的出口处，单丝经组合导丝装置按设定要求的线密度进行集束。根据线密度的不同，每个纺丝甬道可同时通过1～8个弹性纤维丝束。

纺丝得到的丝束在卷绕之前要进行后整理，如上油等，以避免在装箱和以后的纺织过程中发生黏结和产生静电，通常使用经过硅油改性的矿物油为油剂。

卷绕速度一般在300～1000m/min范围内。