專利名稱：一種消光阻燃滌綸纖維及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滌綸纖維及其制備方法和用，特別涉及一種消光阻燃 滌綸纖維。
背景技術(shù)：
滌綸(PET)纖維因其成本低、性能優(yōu)良、用途廣泛，日益受到人們重 視。從1953年美國人開始生產(chǎn)滌綸，到2002年，全世界滌綸纖維總產(chǎn)量 為1882.5萬噸，其中長絲1071.9萬噸。滌綸已成為運(yùn)用最為廣泛的纖維。 但是由于該產(chǎn)品屬可燃物，使其在要求阻燃的航空、鐵路和其它交通運(yùn)輸 行業(yè)、賓館、飯店、公共娛樂場所的裝飾材料及消防等特種行業(yè)工作服的 方面應(yīng)用受到了一定的限制。
自七十年代以來世界各國對阻燃聚酷纖維的研究和應(yīng)用開發(fā)日益活 躍，各種阻燃聚酯纖維品種不斷問世。用于聚酯纖維阻燃改性的阻燃劑主 要是含鹵素和含磷的阻燃劑。含鹵素，特別是含氯、溴的阻燃劑雖然較為 有效且應(yīng)用廣泛，但在燃燒時(shí)易釋放有刺激性和腐蝕性的鹵化氫氣體，尤 其是常與協(xié)同劑銻氧化物配合使用時(shí)，其材料燃燒還會釋放大量的煙霧， 這些都會對人的生命安全造成一定威脅，除此之外，氧化銻本身屬非熔物 質(zhì)，在紡絲過程中易堵塞擠絲或噴絲的板孔，從而使換板周期縮短，降低 生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)中，這類阻燃劑首先混合到聚酯切片中，再按通常的紡 絲工藝生產(chǎn)纖維，生產(chǎn)工序受到影響，也影響了紡絲纖維的性能。從而也 使含鹵阻燃劑的應(yīng)用受到限制。有研究表明，對聚酯而言，磷是最有效的
阻燃元素(王玉忠著，《聚酯纖維阻燃化設(shè)計(jì)》，四川科技出版社，1994)， 但現(xiàn)有的以聚對苯二甲酸乙二醇醇為基體的阻燃改性所獲得的含磷共聚酯 均存在熱性能或力學(xué)性能下降、熔融滴落嚴(yán)重等難以解決的問題并且腐蝕 紡絲及其他高分子材料加工設(shè)備。造成纖維制備困難，因此研究開發(fā)新的
高性能的阻燃聚酯纖維己成為該領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)之一。(含磷阻燃聚對苯二 甲酸乙二醇酷/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料及其制備方法和用，途授權(quán)公告 號CN1176995C)
除了追求阻燃的功能效果外對于面料的風(fēng)格也是消費(fèi)者所關(guān)心的問 題，添加全消光絲加工制作的布光澤柔和更接近天然效果，所以全消光面 料顯的更高檔，更受消費(fèi)者的親睞。PET的消光度是以二氧化鈦(Ti02)的 百分比含量來定的，二氧化鈦Ti02為0.3-0.5%時(shí)屬于半消光，二氧化鈦 Ti02為0.5~1.5%時(shí)屬于消光，二氧化鈦Ti02為1.5~3%時(shí)屬于全消光。
研究表明采用原位生成法合成的不同納米Ti02含量的PET納米復(fù)合樹 脂，納米粒子在PET基體中的分散性和無機(jī)納米粒子的引入可對PET樹脂 熱性能的影響，(原位生成法合成PET/納米Ti02復(fù)合材料I .復(fù)合樹脂的結(jié) 構(gòu)和性能表征《功能材料>>2004年21期董衛(wèi)衛(wèi)等)同時(shí)高含量的Ti02 在FDY纖維生產(chǎn)中作為成核劑、增塑劑,具有良好的增塑作用,能夠較好地 改善熔體的流動性能,提高產(chǎn)品染色性能.(<<廣東化纖》2002年01期李 喜亮)氧化鈦的加入除了可以改變纖維風(fēng)格外通過工藝調(diào)整還能改善熔體 流動性的特點(diǎn)影響紡絲效果。
上述文獻(xiàn)和專利公開的技術(shù)，或是單一的滿足了功能纖維阻燃或者消 光方面的需求而沒有將這些技術(shù)加以綜合或是添加劑對于可紡性會產(chǎn)生不良影響，同時(shí)添加劑在纖維中分布不均可能造成纖維可紡性差阻燃不均，
不能完全滿足紡織領(lǐng)域的需要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種消光阻燃滌綸纖維及其制備方法和應(yīng)用，以
克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的消光阻燃漆綸纖維，其組分和重量份數(shù)含量包括 阻燃母粒1 10份，消光滌綸成纖聚脂99 卯份； 所說的消光滌綸成纖聚脂分子量為20000~22000，其中Ti02的重量含
量為1%~3%，可以采用市售的產(chǎn)品，如金山石化牌號為CD-300聚酯產(chǎn)品； 所說的阻燃母粒由含磷阻燃劑與對苯二甲酸乙二酯與乙二醇聚合制
備，重量份數(shù)為含磷阻燃劑5 15份，對苯二甲酸乙二酯50-42.5份，乙
二醇50-42.5份，催化劑0.1 2份，所說的催化劑為三氧化二銻； 所說的含磷阻燃劑，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
可采用市售產(chǎn)品，如SchillSeilacher公司的產(chǎn)品。 上述的消光阻燃滌綸纖維的制備方法包括如下步驟 按重量比，將阻燃母粒和消光滌綸成纖聚脂切片在螺桿擠壓機(jī)進(jìn)料口 均勻混合，進(jìn)入擠壓機(jī)加熱熔融、壓縮成熔體，并由其旋轉(zhuǎn)螺桿擠出，送 入分配管、靜態(tài)混合器、計(jì)量泵通過噴絲頭噴絲、冷卻成形、獲得消光阻
燃滌綸纖維。
所制備的消光阻燃滌綸纖維可廣泛應(yīng)用于服用領(lǐng)域、裝飾領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè) 領(lǐng)域，制備各類阻燃裝飾用墻體織物、阻燃工作服、阻燃面料。 本發(fā)明消光阻燃漆綸纖維具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) 阻燃劑性能優(yōu)良，添加量少，阻燃劑與消光劑協(xié)同作用，紡絲性 能得以改善，阻燃效果好、分解溫度高、熱穩(wěn)定性好、發(fā)煙量少、無毒、 無腐蝕性、無窒息性、與高分子材料相容性好、基本不影響材料的原有性 能及生產(chǎn)要求。
(2) 使用消光聚酯與阻燃母粒共混紡絲生產(chǎn)工藝容易實(shí)現(xiàn)，便于改善 阻燃纖維紡絲效果同時(shí)賦予纖維消光特性。
(3) 本方法制造的阻燃滌繪長絲性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，纖維柔軟富 有彈性，阻燃性能好，阻燃效期長。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
以下均為重量份。 阻燃母粒的制備-
將具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)的含磷阻燃劑11份、對苯二甲酸乙二酯48份， 乙二醇48份，催化劑三氧化二銻0.5份；攪拌混合均勻，升溫至160-230 。C進(jìn)行酯交換反應(yīng)2 3小時(shí)；然后加入反應(yīng)型含磷阻燃劑，催化劑三氧化 二銻混合均勻，升溫至240 270°C并抽真空至60Pa以下，聚合2~3小時(shí)
即可得含磷阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯母粒。
實(shí)施例2
阻燃母粒 5重量份；
PET成纖樹脂(分子量為20000) Ti含量2.5% 95重量份；
按重量比，將阻燃母粒和消光滌綸成纖聚脂切片在螺桿擠壓機(jī)進(jìn)料口 均勻混合，進(jìn)入擠壓機(jī)加熱熔融、壓縮成熔體，并由其旋轉(zhuǎn)螺桿擠出，送 入分配管、靜態(tài)混合器、計(jì)量泵通過噴絲頭噴絲、冷卻成形、獲得消光阻 燃滌綸纖維。
質(zhì)量指標(biāo)纖度50dtex、 CV%0.96，斷裂強(qiáng)度2.5CN/dtex，斷裂伸長率 121.8%,氧指數(shù)(測試標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5454-1997)40.3，垂直燃燒性能中續(xù)燃時(shí)間 (測試標(biāo)準(zhǔn)GB/T 545-1997) 〈ls;陰燃時(shí)間(測試標(biāo)準(zhǔn)GB/T 545-1997) <ls; 損毀長度(測試標(biāo)準(zhǔn)GB/T 545-1997) 85mm。按照ASTMD 523標(biāo)準(zhǔn)以60° 角測試的光澤度不超過35%。
權(quán)利要求
1.一種消光阻燃滌綸纖維，其特征在于，其組分和重量份數(shù)含量包括阻燃母粒1～10份，消光滌綸成纖聚脂99～90份；所說的阻燃母粒由含磷阻燃劑與對苯二甲酸乙二酯與乙二醇聚合制備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消光阻燃滌綸纖維，其特征在于，所說的消 光滌綸成纖聚脂分子量為20000-22000。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的消光阻燃滌綸纖維，其特征在于，所說的消 光滌綸成纖聚脂中Ti02的重量含量為1%~3%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消光阻燃漆綸纖維，其特征在于，所說的含 磷阻燃劑，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為<formula>formula see original document page 2</formula>
5. 制備權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的消光阻燃滌綸纖維的方法，其特 征在于，包括如下步驟按重量比，將阻燃母粒和消光滌綸成纖聚脂切片 在螺桿擠壓機(jī)進(jìn)料口均勻混合，進(jìn)入擠壓機(jī)加熱熔融、壓縮成熔體，并由 其旋轉(zhuǎn)螺桿擠出，送入分配管、靜態(tài)混合器、計(jì)量泵通過噴絲頭噴絲、冷 卻成形、獲得消光阻燃滌綸纖維。
6. 權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的消光阻燃滌綸纖維在制備各類阻燃裝 飾用墻體織物、阻燃工作服、阻燃面料中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消光阻燃滌綸纖維及其制備方法和應(yīng)用，其特征在于，其組分和重量份數(shù)含量包括阻燃母粒1～10份，消光滌綸成纖聚脂99～90份；所說的阻燃母粒由含磷阻燃劑與對苯二甲酸乙二酯與乙二醇聚合制備。本發(fā)明消光阻燃滌綸纖維，阻燃劑性能優(yōu)良，添加量少，阻燃劑與消光劑協(xié)同作用，紡絲性能得以改善，阻燃效果好、分解溫度高、熱穩(wěn)定性好、發(fā)煙量少、無毒、無腐蝕性、無窒息性、與高分子材料相容性好、基本不影響材料的原有性能及生產(chǎn)要求。本方法制造的阻燃滌繪長絲性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，纖維柔軟富有彈性，阻燃性能好，阻燃效期長。
文檔編號D01F6/62GK101363140SQ20071004474
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日
發(fā)明者輝 談, 龍 陳, 明 顧 申請人:太倉市金輝化纖實(shí)業(yè)有限公司