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(jìn)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(xué)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(fù)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(fù)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(qiáng)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(fēng)格和手感，還可以達(dá)到免燙不變形等功能化的應(yīng)用。
[0004] 中國(guó)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(guó)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(fù)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(guó)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(jī)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】
：
[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(xué)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(jiǎn)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(xué)纖維避免了記憶合金絲對(duì)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(xì)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(jì)，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?jǐn)?shù)達(dá)到3-4. 5%時(shí)，自然降溫至室溫得到聚氨酯預(yù)聚體；
[0012] (2)按重量份計(jì)，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?cái)嚢璐茫?br>[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(shí)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(shí)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(shí)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(xué)纖維避免了記憶合金絲對(duì)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(jī)械強(qiáng)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(shí)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(fēng)格獨(dú)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(dòng)的感覺，增加產(chǎn)品的美觀度。
【具體實(shí)施方式】：
[0025] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0026] 實(shí)施例1:
[0027] (1)按重量份計(jì)，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?jǐn)?shù)達(dá)到3%時(shí)，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(jì)，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?cái)嚢璐?用。
[0029] (3)將表面預(yù)處理過，細(xì)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(shí)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(shí)施例2:
[0031] (1)按重量份計(jì)，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?jǐn)?shù)達(dá)到4. 5%時(shí)，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(jì)，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?cái)嚢璐?用。
[0033] (3)將表面預(yù)處理過，細(xì)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(shí)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(shí)施例3 :
[0035] (1)按重量份計(jì)，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?jǐn)?shù)達(dá)到3. 5%時(shí)，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(jì)，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?cái)嚢璐?用。
[0037] (3)將表面預(yù)處理過，細(xì)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(shí)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(shí)施例4 :
[0039] (1)按重量份計(jì)，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?jǐn)?shù)達(dá)到4%時(shí)，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(jì)，將