CN102191583A - 阻燃抗紫外聚酯切片及纤维的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供阻燃抗紫外聚酯切片及纤维的制造方法，本发明制备一种阻燃、抗紫外聚酯切片，采用逐步升温的工艺进行真空干燥，应用聚酯纤维生产工艺，纺丝温度为255℃～285℃，牵伸倍数为3.5～4.5倍。所生产阻燃抗紫外聚酯纤维不含卤元素，只含碳、氢、氧和少量的磷元素，与传统的卤素系阻燃剂相比在燃烧时不会产生窒息性有毒气体，属于低烟、低毒、无卤产品，安全可靠性高。阻燃抗紫外聚酯纤维广泛应用于野外作业服、室内装饰、床上用品、服装、汽车内装饰及工业用材料海上作业服、遮阳伞、旅游帐篷等领域。

Description

阻燃抗紫外聚酯切片及纤维的制造方法

技术领域

本发明涉及纺织行业，尤其涉及合成纤维生产领域一种阻燃抗紫外聚酯切片及纤维的制造方法。

背景技术

聚酯纤维自20世纪50年代初工业化以来，就以其模量高、回弹性好、耐光性好、耐磨性好、耐热性好等优良性能受到纺织业界人士的青睐和消费者的欢迎，应用领域不断扩大，需求量逐渐增加。合成纤维的广泛使用，对国民经济的发展起到了重要的作用，但其易燃性又给人类社会带来了严重危害。因此，为防止火灾的发生而生产阻燃纺织品已成为不可忽视的重要社会需求，越来越受到社会的广泛关注。目前，世界上许多国家根据纺织品的不同用途，对纤维及其制品的燃烧性能都提出了具体的要求或限制，并制定了相应的法律法规。

由于世界范围内大量使用氟利昂等有机易挥发物，导致地球南北两极上空的臭氧层严重破坏，紫夕L线辐射量剧增，因此有效阻隔紫外线照射，开发具有抗紫外线功能的织物对人们的身体健康非常重要。

本发明在聚酯的合成过程中加入阻燃剂和抗紫外添加剂及其它助剂，使聚酯切片及纤维具有阻燃及抗紫外线性能。

发明内容

本发明的目的在于提供阻燃抗紫外聚酯切片及纤维的制造方法。

本发明首先制备阻燃、抗紫外聚酯切片

在浆料釜中加入PTA、EG、催化剂、稳定剂，于160-220℃进行酯交换反应，当酯交换率达到96％以上时，将BHET及其齐聚物导入缩聚釜，加入阻燃剂(阻燃剂主要是纳米级的氢氧化铝和氢氧化镁，采用的工艺是将阻燃剂和乙二醇配制成一定浓度的浆料。)、抗紫外剂(抗紫外剂主要是纳米级的氧化锌、二氧化钛等无机物质，采用的工艺是将抗紫外剂和乙二醇配制成一定浓度的浆料)及助剂，经40min常压乙二醇相后，温度达到240℃，再经20-30min连续减压后，进入高真空缩聚反应阶段，温度升到(280±1)℃。当搅拌功率达到一定值时，停止反应，以氮气消真空，用冷水槽冷却，铸带，切粒，切片的粘度控制在0.64～0.68之间，熔点控制在255～258℃之间。

阻燃、抗紫外聚酯纤维的生产工艺流程是：将阻燃、抗紫外聚酯切片，经真空干燥后，熔融、纺丝机纺丝、通过甬道到卷绕机卷绕、落桶得到初生纤维。在这前纺过程中，纺丝温度为255℃～285℃，以265℃～275℃为佳，纺丝速度为1000～1500米/分钟。再经后纺即将若干桶初生纤维通过集束架集束，并进行牵伸、卷曲、切断而制得阻燃、抗紫外聚酯纤维。本发明的牵伸倍数为3.5～4.5倍。

本发明的阻燃、抗紫外聚酯纤维截面可以是已知熔融纺丝的任何截面，如圆形、三角形、三叶型、中空形、扁平形、、L形、T形、W形、多边形、狗骨形等等。其单丝细度为1.1旦～10旦。

本发明具有显著的积极效果：

用于聚酯纤维阻燃改性的阻燃剂主要是卤系和磷系阻燃剂。然而含卤系和磷系的阻燃材料在燃烧时易放出有刺激性和腐蚀性的卤化氢气体，这些气体和烟都会对生命财产安全造成一定威胁。无机阻燃剂燃烧或受热时产生的腐蚀性气体及烟量均很低；阻燃效率高，用量低对基材的性能影响小；与被阻燃基材的相容性很好，渗出性低，且抗老化，因此，本发明选用的是新型聚酯用无机阻燃剂。

采用的无机抗紫外剂，采用的工艺是将抗紫外剂和乙二醇配制成一定浓度的浆料，在聚酯合成过程中加入此浆料和阻燃剂，制成阻燃抗紫外聚酯。这种方法的优点是抗紫外粒子在聚酯中分散均匀，凝集粒子少，有利于提高可纺性。。

制得的阻燃抗紫外聚酯纤维的阻燃效果不会因为加入了抗紫外剂而减弱，并且随着抗紫外剂在聚酯中含量的增加，极限氧指数也增大；阻隔紫外线的能力不会因为加入了阻燃剂而减弱。阻燃抗紫外聚酯中加入阻燃剂和抗紫外剂对各自的性能没有影响。阻燃抗紫外聚酯纤维在聚酯的聚合过程中，添加无机阻燃剂、抗紫外剂，赋予制品永久的阻燃、阻隔紫外线性能。传统的阻燃、阻隔紫外线后整理会使织物的手感变硬，且耐洗性较差，阻燃抗紫外聚酯纤维织物在保持阻燃、阻隔紫外线性能的同时，手感和风格与常规涤纶相当。该产品不含卤元素，只含碳、氢、氧和少量的磷元素，与传统的卤素系阻燃剂相比在燃烧时不会产生窒息性有毒气体，属于低烟、低毒、无卤产品，安全可靠性高。阻燃抗紫外聚酯纤维广泛应用于野外作业服、室内装饰、床上用品、服装、汽车内装饰及工业用材料海上作业服、遮阳伞、旅游帐篷等领域。

具体实施方式

实施例1

生产纤度为1.33旦尼尔(dtex)的阻燃抗紫外聚酯纤维。

将粘度为0.64～0.65之间，熔点为256～258℃之间的阻燃抗紫外聚酯切片，进行真空干燥，先定温在70℃保温1小时，再升温至85℃保温1小时，升温至100℃保温2小时，升温至120℃保温2小时，升温至140℃保温3小时，保温至得到干燥的结晶切片，干燥过程一般需要14小时。用现有的纺丝设备，即在LHV451纺丝机上纺丝，再卷绕成型为初生纤维，纺丝温度为270℃，卷绕速度为1000m/min，初声生纤维经过集束，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为3.8倍，得到1.33dtex阻燃抗紫外聚酯纤维。

实施例2

生产纤度为2.22旦尼尔(dtex)的十字型阻燃抗紫外聚酯纤维。

将粘度为0.64～0.65之间，熔点为256～258℃之间的阻燃抗紫外聚酯切片，进行真空干燥，先定温在60℃保温1小时，再升温至80℃保温2小时，升温至100℃保温2小时，升温至130℃保温3小时，逐步升温至150℃保温至得到干燥的结晶切片，干燥过程一般需要16小时。用现有的纺丝设备，即在LHV451纺丝机上纺丝，所用纺丝喷丝板为十字型喷丝板，再卷绕成型为初生纤维，纺丝温度为273℃，卷绕速度为1050m/min，初声生纤维经过集束，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为4.2倍，得到2.22旦尼尔(dtex)的十字型阻燃抗紫外聚酯纤维。

实施例3

生产纤度为12.22旦尼尔(dtex)的阻燃抗紫外聚酯纤维。

将粘度为0.64～0.65之间，熔点为256～258℃之间的阻燃抗紫外聚酯切片，进行真空干燥，先定温在65℃保温1小时，再升温至90℃保温1小时，升温至120℃保温2小时，升温至135℃保温3小时，逐步升温至145℃保温至得到干燥的结晶切片，干燥过程一般需要14小时。用现有的纺丝设备，即在LHV451纺丝机上纺丝，再卷绕成型为初生纤维，纺丝温度为267℃，卷绕速度为1000m/min，初声生纤维经过集束，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为4.0倍，得到12.22旦尼尔(dtex)的阻燃抗紫外聚酯纤维。

本发明的阻燃抗紫外聚酯切片及纤维的制造方法不局限于以上实施例。

Claims (3)

1.阻燃抗紫外聚酯切片及纤维的制造方法，应用聚酯纤维生产工艺，其特征在于将特制的阻燃抗紫外聚酯切片，采用逐步升温的干燥工艺进行干燥，纺丝温度控制在255℃～285℃，牵伸倍数为3.5～4.5。

2.根据权利要求1所述的阻燃抗紫外聚酯切片及纤维的制造方法，其特征在于：所述的阻燃抗紫外聚酯切片制备过程是在浆料釜中加入PTA、EG、催化剂、稳定剂，于160-220℃进行酯交换反应，当酯交换率达到96％以上时，将BHET及其齐聚物导入缩聚釜，加入阻燃剂、抗紫外剂及助剂，经40min常压乙二醇相后，温度达到240℃，再经20-30min连续减压后，进入高真空缩聚反应阶段，温度升到(280±1)℃。当搅拌功率达到一定值时，停止反应，以氮气消真空，用冷水槽冷却，铸带，切粒，切片的粘度控制在0.64～0.68之间，熔点控制在255～258℃之间。

3.根据权利要求2所述的阻燃抗紫外聚酯切片及纤维的制造方法，其特征在于：所述的阻燃剂为纳米级的氢氧化铝和氢氧化镁，所述的抗紫外剂是纳米级的氧化锌、二氧化钛等无机物质。