Cu/聚氨酯的殼核形狀記憶纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于紡織材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Ti2Cu/聚氨酯的殼核形狀記憶纖維 及其制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 智能化紡織品在紡織、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域具有很大的發(fā)展?jié)摿?，而能感受外界刺?并進行響應(yīng)的智能化纖維是其關(guān)鍵所在。形狀記憶纖維除了具備普通纖維的物理力學性能 外，還可以通過感應(yīng)外界溫度，在變形態(tài)和原始形態(tài)之間作自由轉(zhuǎn)換，從而表現(xiàn)出典型的智 能特征。目前常用的形狀記憶纖維有形狀記憶聚合物纖維、形狀記憶合金纖維和形狀記憶 凝膠纖維。
[0003] 形狀記憶合金是指具有能夠恢復其初始形狀功能的合金，形狀記憶合金在低溫下 發(fā)生塑性形變并保持另一種形狀，加熱后可恢復至初始形狀。常用的形狀記憶合金有銅基 形狀記憶合金、鐵基形狀記憶合金、鎳基形狀記憶合金和鈦基形狀記憶合金，其中鈦鎳銅形 狀記憶合金的形狀記憶效應(yīng)尤為顯著，具有穩(wěn)定的形狀記憶和超彈性功能，還具有優(yōu)良的 加工性、強度、耐磨、耐腐蝕和生物與容性等性能，因此將其應(yīng)用于紡織品不但可以增加織 物的風格和手感，還可以達到免燙不變形等功能化的應(yīng)用。
[0004] 中國專利CN 1218672C(公開日2003. 6. 11)公開的一種保形保健文胸內(nèi)襯、文胸 和內(nèi)衣，包括記憶合金絲網(wǎng)和收口，記憶合金絲網(wǎng)是由單層或多層的形狀記憶合金編織的 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，收口用記憶合金制作的條狀結(jié)構(gòu)，記憶合金絲網(wǎng)被柔性高分子材料包覆或填充， 制備的文胸的保形保健效果好。中國專利CN 1237941C(公開日2004.9. 1)公開的自膨式 生物組織回收袋，回收袋的柔性壁是柔性材料包覆形狀記憶合金網(wǎng)形成的復合結(jié)構(gòu)，該回 收袋主要用于醫(yī)療領(lǐng)域，回收生物組織。中國專利CN 2908545Y(公開日2007. 6. 6)公開一 種形狀記憶紗線結(jié)構(gòu)，將形狀記憶合金加工成適用于紡織的包纏紗，可與其他紗線織造形 成機織物、針織物和非織造織物。
[0005] 由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，目前多是將形狀記憶合金制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與柔性材料與結(jié)合 制備保形的織物，而根據(jù)形狀記憶合金本身的性能與纖維緊密結(jié)合的產(chǎn)品還較為少見，因 此，形狀記憶合金在纖維方面的發(fā)展和應(yīng)用還存在很大的發(fā)展空間。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 本發(fā)明要解本的技術(shù)本本是提供一種Ti2Cu/聚氨酯的殼核形狀記憶纖維，將 Ti 2Cu形狀記憶合金與聚氨酯化學纖維作為原料，制備得到殼核結(jié)構(gòu)的超彈性形狀記憶纖 維，本發(fā)明制備方法簡單，制備的形狀記憶纖維具有良好的抗疲勞、耐磨損、超彈性，形狀記 憶纖維的外層為化學纖維避免了記憶合金絲對人體皮膚的刺激，安全舒適。
[0007] 為解本上述技術(shù)本本，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] -種Ti2Cu/聚氨酯的殼核形狀記憶纖維，其特征在于，所述Ti2Cu/聚氨酯的殼核 形狀記憶纖維包括記憶合金絲和聚氨酯，所述殼核形狀記憶纖維的殼層為聚氨酯，核層為 記憶合金絲，所述記憶合金絲為Ti2Cu合金絲，所述聚氨酯為高回彈透明聚氨酯材料。
[0009] 優(yōu)選地，所述Ti2Cu合金絲的細度為0. 3-0. 4mm，所述高回彈透明聚氨醋材料的厚 度為 0. 5-0. 8mm。
[0010]本發(fā)明還提供一種Ti2Cu/聚氨酯的殼核形狀記憶纖維的制備方法，其特征在于： 包括以下步驟：
[0011] (1)按重量份計，將50份的聚醚二元醇或者聚酯二元醇干燥后加入20-60份的甲 苯二異氰酸酯TDI和20-50份的二苯基甲烷二異氰酸酯MDI中，加熱攪拌反應(yīng)，待NC0質(zhì)量 分數(shù)達到3-4. 5%時，自然降溫至室溫得到聚氨酯預(yù)聚體；
[0012] (2)按重量份計，將30-40份的聚醚多元醇PTMG干燥后加入13-25份的1，4-丁二 醇BD0、三異丙醇胺TIPA和10-16份的二鄰氯二苯胺甲烷M0CA，混合均勻后加入50份的步 驟（1)制備的聚氨酯預(yù)聚體，30-40°C混合均勻，得到透明聚氨酯溶液，保溫攪拌待用；
[0013] (3)將Ti2Cu記憶合金絲經(jīng)表面等離子體處理后，浸入步驟（2)制備的透明聚氨酯 溶液，二浸二軋，得到Ti 2Cu/聚氨酯的殼核形狀記憶纖維。
[0014] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（1)中，加熱攪拌的溫度為75°C，時間為 2. 5h〇
[0015] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟⑴中，聚氨酯預(yù)聚體的分子量為 1500-2500。
[0016]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟⑵中，透明聚氨酯溶液的粘度為 7200-8100mPa ? s〇
[0017] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，Ti2Cu記憶合金絲是表面預(yù)處理的 Ti 2Cu記憶合金絲。
[0018] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，等離子體處理的條件為氣壓30Pa，功 率 300W，時間 lOmin。
[0019] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，二浸二軋的浸漬時間為15min，軋余 率為85%，預(yù)烘的條件為90°C處理5min，烘焙條件為100°C處理lOmin。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)與與，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0021] (1)本發(fā)明采用記憶合金絲和高彈透明聚氨酯材料作為原料制備，兩種原料均具 備高彈抗疲勞的性能，因此制備的形狀記憶纖維的具有良好的抗疲勞、耐磨損、超彈性。
[0022] 形狀記憶纖維的外層為化學纖維避免了記憶合金絲對人體皮膚的刺激，安全舒適
[0023] (2)本發(fā)明制備的形狀記憶纖維為殼核結(jié)構(gòu)，記憶合金絲作為核層，保證形狀記憶 纖維的機械強度和超彈性，高回彈聚氨酯材料作為殼層，可以改善形狀記憶纖維的手感和 舒適度，而且不降低形狀記憶纖維的保形性，提高產(chǎn)品的抗疲勞性能和使用時間。
[0024] (3)本發(fā)明采用的聚氨酯材料為透明的聚氨酯材料，因此纖維的光澤度好，且因核 層記憶合金絲的高反光性能，因此本發(fā)明制備的形狀記憶纖維風格獨特，可以根據(jù)光線的 入射角度不同自發(fā)的調(diào)節(jié)纖維的顏色和光澤度，呈現(xiàn)流動的感覺，增加產(chǎn)品的美觀度。
【具體實施方式】：
[0025] 下面將結(jié)合具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0026] 實施例1:
[0027] (1)按重量份計，將50份的聚醚二元醇或者聚酯二元醇干燥后加入20份的甲苯二 異氰酸酯TDI和20份的二苯基甲烷二異氰酸酯MDI中，75°C加熱攪拌反應(yīng)2. 5h，待NC0質(zhì) 量分數(shù)達到3%時，自然降溫至室溫得到分子量為1500的聚氨酯預(yù)聚體。
[0028] (2)按重量份計，將30份的聚醚多元醇PTMG干燥后加入13份的1，4-丁二醇BD0、 三異丙醇胺TIPA和10份的二鄰氯二苯胺甲烷M0CA，混合均勻后加入50份的步驟（1)制 備的聚氨酯預(yù)聚體，30°C混合均勻，得到粘度為7200mPa *s的透明聚氨酯溶液，保溫攪拌待 用。
[0029] (3)將表面預(yù)處理過，細度為0? 3mm的Ti2Cu記憶合金絲經(jīng)表面等離子體處理： 在氣壓30Pa和功率300W下處理lOmin，浸入步驟（2)制備的透明聚氨酯溶液，二浸二軋 (浸漬時間為15min，軋余率為85%，預(yù)烘的條件為90°C處理5min，烘焙條件為100°C處 理lOmin)，得到Ti 2Cu/聚氨酯的殼核形狀記憶纖維，其中高回彈透明聚氨酯材料的厚度為 0. 5mm〇
[0030] 實施例2:
[0031] (1)按重量份計，將50份的聚醚二元醇或者聚酯二元醇干燥后加入60份的甲苯二 異氰酸酯TDI和50份的二苯基甲烷二異氰酸酯MDI中，75°C加熱攪拌反應(yīng)2. 5h，待NCO質(zhì) 量分數(shù)達到4. 5%時，自然降溫至室溫得到分子量為2500的聚氨酯預(yù)聚體。
[0032] (2)按重量份計，將40份的聚醚多元醇PTMG干燥后加入25份的1，4-丁二醇BDO、 三異丙醇胺TIPA和16份的二鄰氯二苯胺甲烷MOCA，混合均勻后加入50份的步驟（1)制 備的聚氨酯預(yù)聚體，40°C混合均勻，得到粘度為8100mPa ? s的透明聚氨酯溶液，保溫攪拌待 用。
[0033] (3)將表面預(yù)處理過，細度為0. 4mm的Ti2Cu記憶合金絲經(jīng)表面等離子體處理： 在氣壓30Pa和功率300W下處理lOmin，浸入步驟（2)制備的透明聚氨酯溶液，二浸二軋 (浸漬時間為15min，軋余率為85%，預(yù)烘的條件為90°C處理5min，烘焙條件為100°C處 理lOmin)，得到Ti 2Cu/聚氨酯的殼核形狀記憶纖維，其中高回彈透明聚氨酯材料的厚度為 0? 8mm〇
[0034] 實施例3 :
[0035] (1)按重量份計，將50份的聚醚二元醇或者聚酯二元醇干燥后加入40份的甲苯二 異氰酸酯TDI和30份的二苯基甲烷二異氰酸酯MDI中，75°C加熱攪拌反應(yīng)2. 5h，待NC0質(zhì) 量分數(shù)達到3. 5%時，自然降溫至室溫得到分子量為2000的聚氨酯預(yù)聚體。
[0036] (2)按重量份計，將35份的聚醚多元醇PTMG干燥后加入17份的1，4-丁二醇BD0、 三異丙醇胺TIPA和14份的二鄰氯二苯胺甲烷M0CA，混合均勻后加入50份的步驟（1)制 備的聚氨酯預(yù)聚體，35°C混合均勻，得到粘度為7700mPa *s的透明聚氨酯溶液，保溫攪拌待 用。
[0037] (3)將表面預(yù)處理過，細度為0? 35mm的Ti2Cu記憶合金絲經(jīng)表面等離子體處理： 在氣壓30Pa和功率300W下處理lOmin，浸入步驟（2)制備的透明聚氨酯溶液，二浸二軋 (浸漬時間為15min，軋余率為85%，預(yù)烘的條件為90°C處理5min，烘焙條件為100°C處 理lOmin)，得到Ti 2Cu/聚氨酯的殼核形狀記憶纖維，其中高回彈透明聚氨酯材料的厚度為 0. 6mm〇
[0038] 實施例4 :
[0039] (1)按重量份計，將50份的聚醚二元醇或者聚酯二元醇干燥后加入50份的甲苯二 異氰酸酯TDI和40份的二苯基甲烷二異氰酸酯MDI中，75°C加熱攪拌反應(yīng)2. 5h，待NC0質(zhì) 量分數(shù)達到4%時，自然降溫至室溫得到分子量為2300的聚氨酯預(yù)聚體。
[0040] (2)按重量份計，將