CN101676451A - 阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化纤制造领域，尤其涉及阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维生产方法。将磷系共聚型有机阻燃剂与对苯二甲酸和乙二醇通过共缩聚反应，制成阻燃聚酯切片。阻燃聚酯切片中各组分的重量百分比为：聚酯94.5－96.5％，磷系有机阻燃剂3.5－5.5％；将阻燃聚酯切片干燥后，然后通过螺杆纺丝机熔融、挤出、计量，进入纺丝箱体和纺丝组件，制得的纺丝熔体通过单孔中空或多孔喷丝板进行挤压纺丝。根据本发明制造出的阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维，可达到含磷量5000－8000PPM，氧指数30－35％，能满足国标对纺织品阻燃标准的要求。

Description

阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维生产方法

技术领域

本发明涉及化纤制造领域，尤其涉及一种高磷含量的阻燃型单孔中空或多孔(四孔、七孔、九孔)三维卷曲聚酯短纤维生产方法。

背景技术

随着经济的发展和城市现代化进程的加速，人们对纺织品的阻燃要求日益提高。由于纺织品大多具有可燃的特性，越来越成为引发火灾的重要因素之一。为了减少由于纺织品引起的火灾事故，避免不必要的人员伤亡和经济损失。发达国家在二十世纪中叶已相继制定了有关的法规，明确规定某些场合的纺织品必须达到一定的阻燃标准。从交通工具内的纺织品、地毯、和建筑材料开始，扩大到睡衣、家具沙发套、室内装饰物等，都要达到阻燃要求。英国、美国、日本、西欧等国还以法律形式规定：妇女、儿童、老人、残疾人的服装以及睡衣必须标明“阻燃”。美国还对窗帘、床单、汽车用织物、帐篷、玩具、睡衣、童装等各种纺织品制定了有关的国家法令、州法令和行业标准及规定。我国近年有关这方面的法规也在逐步完善，国家在1998年颁布了《消防法》，又配套制定了消防法规。对旅馆、剧院、医院、歌舞厅等公共场所的装饰及床上用品和飞机、火车、汽车等交通工具，要求必须使用阻燃防火材料。此外，还对老人、儿童、残疾人的服装等都有相应的规定。伴随我国阻燃法规的不断健全，永久阻燃性织物将成为我国纺织品市场的一个新热点。

纤维的阻燃功能是通过添加阻燃剂来实现的。阻燃剂的阻燃功能主要是使纤维形成隔离膜来达到阻燃效果的。它可降低热分解过程中可燃气体的生成，隔绝或稀释氧气，快速降温，中止燃烧。

聚酯的阻燃改性有后处理、共混法、共聚法三种。后处理法主要是通过浸泡、涂覆的方式，使阻燃剂粘附在纤维和织物的表面，但这种方法不能保持长久的阻燃效果。共混法是在涤纶切片制造过程中添加共混阻燃剂或在纺丝过程中添加阻燃剂与聚酯熔体共混纺丝制得涤纶纤维。但该方法因阻燃剂的分散性差，纺丝时易游离，影响可纺性。共聚法是将阻燃剂与其它单体进行共聚，阻燃基团以化学键的方式结合在大分子链上，阻燃剂不会渗出纤维，而且加入较低的含量(3％-8％)的阻燃剂，就可以达到良好的阻燃效果。因而它的可纺性、均匀性、长久性更佳，是当今阻燃纤维生产比较推崇的一种方法。目前，大多数采用的是磷系共聚型阻燃剂与对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过共缩聚反应，使阻燃基团均匀地共聚在聚酯分子链上，再经纺丝，形成永久性的阻燃性能，其稳定性佳，生产易控制，无毒性不发烟，阻燃效果好，符合环保要求。而且可经反复洗涤，其阻燃性能不受影响，产品尺寸稳定性好。

单孔中空或多孔(四孔、七孔、九孔)三维卷曲聚酯短纤维是多年前开发的用于保暖和填充为主的短纤维。尤其是七孔、九孔三维卷曲纤维由于其中空度高、并伴有永久的螺旋卷曲，因而该纤维具有保暖、轻盈、柔软、舒适、透气、回弹性好的特性，特别适合做保暖用品和玩具的填充料。因此，在原有的三维卷曲聚酯短纤维的基础上，附加阻燃功能，将使以该纤维制作的产品更加安全保险，符合国家消防法规的要求。

发明内容

本发明的目的是将阻燃功能和单孔中空或多孔以及三维卷曲技术三合为一，通过一定的技术措施，解决阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造方法。其特征是：

(1)将磷系共聚型有机阻燃剂与对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过共缩聚反应，制成阻燃聚酯切片。阻燃聚酯切片中各组分的重量百分比为：聚酯94.5-96.5％，磷系有机阻燃剂3.5-5.5％，含磷量≥5000PPM。

(2)将阻燃聚酯切片干燥后，在高温熔融下，通过单孔中空或多孔(四孔、七孔、九孔)喷丝板进行挤压纺丝，在较强的冷风气流骤冷下，并经牵伸定型后，得到具有永久阻燃、三维卷曲功能的阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维。

(3)将阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维产品用作充填材料制作出保温套、被子、玩具等。

步骤(1)所述的磷系共聚型有机阻燃剂为：羟甲基苯基次膦酸或2-羧乙基苯基次磷酸，适用于聚酯的永久阻燃改性，其稳定性佳，生产易控制，无毒性不发烟，阻燃效果好，符合环保要求，是环保型阻燃剂。而且可经反复洗涤，其阻燃性能不受影响，产品尺寸稳定性好。磷系共聚型阻燃剂已成为阻燃聚酯生产的主流阻燃剂。

步骤(2)中所述的喷丝板为：中空单孔、四孔、七孔、九孔喷丝板。

根据本发明制造出的阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维，可达到含磷量5000-8000PPM，氧指数30-35％，能满足国标对纺织品阻燃标准的要求，纤维具有防火性、回弹性、蓬松性、保暖性等复合功能，质量稳定可靠，产品性能良好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1

步骤1：阻燃聚酯切片的制备

将磷系共聚型有机阻燃剂与对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过共缩聚反应，制成阻燃聚酯切片。其中，各组分的重量百分比为：聚酯96.5％，磷系有机阻燃剂3.5％。含磷量≥5000PPM，氧指数30-31％。

步骤2：阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造

将阻燃聚酯切片进行干燥，然后通过螺杆纺丝机在260-278℃下熔融、挤出、计量，进入纺丝箱体和纺丝组件，制得的纺丝熔体从喷丝板喷出，再经4-6米/秒较强的冷风气流骤冷，在纺丝速度为700-1200米/分间上油卷绕，得到初生纤维；而后，在牵伸温度为70-78℃、牵伸倍数为3-3.5倍下牵伸；之后，卷曲、切断，在140-160℃下进行松弛热定型，成品打包，制得具有永久螺旋卷曲的阻燃型单中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维。

实施例2

步骤1：阻燃聚酯切片的制备

将磷系共聚型有机阻燃剂与对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过共缩聚反应，制成阻燃聚酯切片。其中，各组分的重量百分比为：聚酯94.5-95.5％，磷系有机阻燃剂4.5-5.5％。含磷量6800-8000PPM，氧指数33-35％。

步骤2：阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造

将阻燃聚酯切片进行干燥，然后通过螺杆纺丝机在260-275℃下熔融、挤出、计量，进入纺丝箱体和纺丝组件，制得的纺丝熔体从喷丝板喷出，再经4-6米/秒较强的冷风气流骤冷，在纺丝速度为700-1100米/分间上油卷绕，得到初生纤维；而后，在牵伸温度为70-75℃、牵伸倍数为3-3.5倍下牵伸；之后，卷曲、切断，在140-160℃下进行松弛热定型，成品打包，制得具有永久螺旋卷曲的阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维。

以上实施例仅用于对本发明进行说明，除上述实施例外，本发明还可以有其他的实施方法，通过其他的替代手段替换的技术方案，均在本发明权利要求的范围内。

Claims (4)

1.阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维生产方法，其特征是：

(1)将磷系共聚型有机阻燃剂与对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过共缩聚反应，制成阻燃聚酯切片。阻燃聚酯切片中各组分的重量百分比为：聚酯94.5-96.5％，磷系有机阻燃剂3.5-5.5％，含磷量≥5000PPM；

(2)将阻燃聚酯切片干燥后，然后通过螺杆纺丝机熔融、挤出、计量，进入纺丝箱体和纺丝组件，制得的纺丝熔体通过单孔中空或多孔(四孔、七孔、九孔)喷丝板进行挤压纺丝；

(3)所得纺丝在强冷风气流骤冷下，再经过纺丝卷曲得到初生纤维，并经牵伸定型后，卷曲、切断，在140-160℃下进行松弛热定型得到具有永久阻燃、三维卷曲功能的阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维；

2、根据权力要求1所述的阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维生产方法，其特征在于：所述的中空喷丝板为单孔中空、四孔、七孔、九孔喷丝板。

3、根据权力要求1所述的阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维生产方法，其特征在于：所述的磷系共聚型有机阻燃剂为：羟甲基苯基次膦酸或2-羧乙基苯基次磷酸。

4、根据权力要求1所述的阻燃型单孔中空或多孔三维卷曲聚酯短纤维生产方法，其特征在于：所述的通过螺杆纺丝机熔融的温度为在260-278℃，纺丝强冷风气流骤冷风速为4-6米/秒，纺丝速度为700-1200米/分，牵伸温度为70-78℃、牵伸倍数为3-3.5倍，松弛热定型为140-160℃。