CN102644129A

CN102644129A - 一种阻燃和竹炭防臭涤纶纤维及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN102644129A
Application number: CN201110213116XA
Authority: CN
Inventors: 施少荣
Original assignee: WUJIANG SANHUI TEXTILE CO Ltd
Current assignee: WUJIANG SANHUI TEXTILE CO Ltd
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2012-08-22

Abstract

本发明公开了一种阻燃和竹炭防臭涤纶纤维及其制备方法与应用。它由下列重量份数的原料组成：活性炭母粒10~15份、共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂85~90%的。本发明提供的涤纶纤维具有很好的吸附、除臭、抑菌防霉功能和阻燃性，是一种应用范围广泛的涤纶纤维。本发明提供的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的制备方法，其操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。

Description

一种阻燃和竹炭防臭涤纶纤维及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种涤纶纤维，特别涉及一种阻燃和竹炭防臭涤纶纤维及其制备方法和其应用。

背景技术

涤纶纤维作为合成纤维中的三大主力纤维之一，因其优良的物理和化学特性而被广泛应用于服装面料以及其它非服装领域，涤纶产品自问世以来，以其悬垂性好、强度高而被当作主要纺织原料来织造成各类纺织品。

随着吸湿排汗聚酯纤维应用领域的扩大，也带来了纤维多功能的要求，在现代生活中，排除天灾和战争外，主要的灾难就是由于人们疏忽而造成的火灾。而纺织品由于它本身的结构性质又是引发火灾的主要材料，根据统计由于纺织品而引起的火灾高达50%以上，因此对一部份纺织品进行阻燃处理势在必行。聚酯具有诸多优点，其纺织品应用广泛，已成为用途最广、耗量最大的品种，因此它的阻燃化更加引起了世界范围的广泛关注。

竹炭纤维，在日本市场有“黑钻石”的美誉。竹炭纤维是在纺丝过程中将超细竹炭粉末加入纺丝流体制成的新型纤维品种,采用该纤维制成的织物具有超强的吸附、除臭、吸湿排汗、蓄热保暖、抑菌防霉等功能和作用，竹炭纤维织物还具有良好的远红外和负离子发射、抗紫外线等功能,是高档内衣裤、贴身衣裤、运动休闲装及外套的良好面料。竹子有特殊的微孔构造, 热解后形成的竹炭具有很强的吸附能力, 是一种机能性的环境保护材料。

目前人们有在防臭抗菌、阻燃领域发展产品开发，但是仅限于单方面的对纤维进行抗菌防臭或者阻燃的改性，不能解决如何将二者工艺有机结合的问题。

发明内容

发明目的：本发明的所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种阻燃和竹炭防臭涤纶纤维，本发明另一个目的是提供一种制备该阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的方法，本发明的另外一个目的是提供该阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的应用。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种阻燃和竹炭防臭涤纶纤维，它由下列重量份数的原料组成：活性碳母粒10~15份、共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂85~90%的。

作为优选方案，以上所述的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维，所述的活性碳母粒由重量百分比15~25%粒径为350至450nm的活性炭和75~85%的聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。

其中活性碳母粒制备的关键在于竹炭的粉化，目前这方面的技术包括瞬间纯氧高温和氮气阻隔工艺技术、纳米技术等，首先将竹炭进行粉碎，在这个过程既要保持活性炭的特性，又要不失去活性炭的性能，因此我们采用先进的气流吹拂富集方法将活性炭颗粒的粒径控制在350至450 nm的范围。活性炭颗粒也不能够太小，过小容易团聚，也会减弱活性炭的性能，但是也不能太大，太大了造成纺丝困难，纤维强度也受到影响。将粉碎好的活性炭颗粒均匀地融入在聚酯载体中，加工成高含量的活性炭母粒。竹炭纤维制成的织物具有超强的吸附、除臭、吸湿排汗、蓄热保暖、抑菌防霉等功能和作用，竹炭纤维织物还具有良好的远红外和负离子发射、抗紫外线等功能，是高档内衣裤、贴身衣裤、运动休闲装及外套的良好面料。

作为优选方案，以上所述的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维，所述的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂的含磷量为5500~7000ppm。

本发明提供的抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维，其中所述的涤纶成纤树脂为一种共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂，通过将磷化合物均匀地融入到聚酯载体中制备得到共聚型磷系阻燃聚酯。利用磷化合物制成的聚酯纤维纺制而成的阻燃涤纶变形丝，不易起燃，本身不发生火焰，移开火源时，会自行熄灭，是安全性极高的防火素材。此外燃烧时不会产生卤素毒气，安全性佳，且阻燃剂融入聚酯内，其阻燃性不会因为反复洗涤而丧失或削弱，这是许多采用后处理阻燃方式的产品所不具备的。

本发明提供的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)首先将竹炭研磨成细粉，然后用压缩气体吹拂竹炭细粉，富集得到350nm至450nm的活性碳颗粒，然后将重量百分比15~25%%粒径为350nm至450nm的活性炭和75~85%的聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得活性碳母粒，备用，其中共混温度为200~250℃，螺杆转速为150~250rpm；

(2)按重量份数取步骤(1)得到的活性碳母粒和共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂共混，经纺丝板制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，其中纺丝条件为：纺丝温度250~350℃，纺丝速度2000~3000m/min。

本发明提供的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维在制备阻燃服、室内装饰用阻燃织物、寝室用织物中的应用。

有益效果：本发明提供的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维和现有技术中的涤纶纤维相比具有如下优点：

(1)本发明所述的涤纶纤维，各组分配比科学合理，合理的将具有吸附、除臭、吸湿排汗、蓄热保暖、抑菌防霉功能的纳米级活性炭母粒和共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂有机结合，得到具有长久抗菌、除臭、吸湿排汗且阻燃的多功能涤纶纤维，应用范围广泛。

(2)本发明提供的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的制备方法, 可操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。采用先进的气流吹拂富集方法将活性炭颗粒的粒径控制在350至450 nm的范围，可以有效的防止活性碳发生二次团聚，提高了阻燃剂的作用面，进而有效的提高了纤维的阻燃性。

具体实施方式

实施例1

1、一种阻燃和竹炭防臭涤纶纤维，它由下列重量的原料制成：活性碳母粒15千克、共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂90千克。

2、阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的制备：

(2)按以上1所述的重量份数取步骤(1)得到的活性碳母粒和共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂共混，经纺丝板制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，其中纺丝条件为：纺丝温度250~350℃，纺丝速度2000~3000m/min。

其中，所述的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂中含有的改性阻燃磷化合物的化学式为：

3、检测由2制备得到的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的抗菌等性能

按常规微生物检测方法检测本发明提供的涤纶纤维的抗菌效果，具体实验结果如表1所示：

表1 涤纶纤维的性能检测结果

检测项目	单位	检验结果
			金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)	%	抑菌率 98
大肠杆菌(8099)	%	抑菌率 97
			白色念珠菌(ATCC 10231)	%	抑菌率 89
负离子浓度	个/cm3	4856
			远红外发向发射率	%	83

由表1所示的抗菌实验结果表明本发明提供的涤纶纤维具有较好的抗菌效果，其中对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)和大肠杆菌(8099)的抑菌效果分别达到了98%和97%，且远红外发向发射率达到了83%。

4、检测由2制备得到的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的阻燃性能和导湿吸水性能，检测单位：中国纺织科学研究院测试中心；国家纺织品质量监督中心。

检测功能指标：

A．阻燃实验：试样尺寸(mm) 150×58，氧指数OI (%) 为 35。

B．透湿性：具体实验结果如表2所示：

表2 涤纶纤维的导湿吸水性能检测结果

由表2实验结果表明本发明提供的涤纶纤维具有很好的阻燃和导湿吸水性能，符合国家标准的要求。

实施例2

1、一种阻燃和竹炭防臭涤纶纤维，它由下列重量的原料组成：活性碳母粒100千克、共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂850千克。

2、阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的制备：

按常规微生物检测方法检测本发明提供的涤纶纤维的抗菌效果，具体实验结果如表3所示：

表3 涤纶纤维的性能检测结果

检测项目	单位	检验结果
			金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)	%	抑菌率 98
大肠杆菌(8099)	%	抑菌率 97
			白色念珠菌(ATCC 10231)	%	抑菌率 88
负离子浓度	个/cm3	4980
			远红外发向发射率	%	85

由表3所示的抗菌实验结果表明本发明提供的涤纶纤维具有较好的抗菌效果，其中对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)和大肠杆菌(8099)的抑菌效果分别达到了98%和97%，且远红外发向发射率达到了85%。

检测功能指标：

A．阻燃实验：试样尺寸(mm) 150×58，氧指数OI (%) 为 35。

B．透湿性：具体实验结果如表4所示：

表4 涤纶纤维的导湿吸水性能检测结果

由表4实验结果表明本发明提供的涤纶纤维具有很好的阻燃和导湿吸水性能，符合国家标准的要求。

通过上述的实施方式，本发明提供的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维具有较好的阻燃、导湿、抗菌和防臭等功能，是一种多功能涤纶纤维，应用范围广泛。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种阻燃和竹炭防臭涤纶纤维，其特征在于：它由下列重量份数的原料组成：活性碳母粒10~15份、共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂85~90%的。

2.根据权利要求1所述的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维，其特征在于：所述的活性碳母粒由重量百分比15~25%粒径为350至450nm的活性炭和75~85%的聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。

3.根据权利要求1所述的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维，其特征在于：所述的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂的含磷量为5500~7000ppm。

4.一种制备权利要求1至3任一项所述的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(2)按权利要求1所述的重量份数取步骤(1)得到的活性碳母粒和共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂共混，经纺丝板制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，其中纺丝条件为：纺丝温度250~350℃，纺丝速度2000~3000m/min。

5.权利要求1至3任一项所述的阻燃和竹炭防臭涤纶纤维在制备阻燃服、室内装饰用阻燃织物、寝室用织物中的应用。