CN102704031A - 抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺 - Google Patents

抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺 Download PDF

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童勤荣
孙祖安
徐剑秋
蔡国治
吴文琴
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Abstract

本发明涉及抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺，将纳米无机抗菌粉体与聚酯混合后制成抗菌母粒；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；将抗菌母粒与阻燃聚酯切片混合后进行真空干燥，然后通过螺杆纺丝机经熔融、挤压、计量后挤压纺丝，在强冷风气流骤冷下，经卷绕牵伸、卷曲、切断、松驰、定型后制得。本发明的优点是抗菌和阻燃效果俱佳。

Description

抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺
技术领域
本发明涉及化学纤维制造领域，特别涉及一种抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺。
背景技术
随着经济社会发展和城市现代化进程的加速,纺织品的应用领域得到了空前的拓展和延伸。由于纺织品大多具有可燃的特性，越来越成为诱发火灾的不安全因素之一。为了消除纺织品的安全隐患，各种具有阻燃性能的产品应运而生。而伴随着我国阻燃法规的不断健全，拥有永久阻燃性能的产品将成为我国纺织品市场的新热点。
随着纤维功能性不断得到开发，市场逐渐进入了纺织品保健的时代。其中抗菌制品的发展是最快的。具有永久性抗菌效果的纤维无论在服用产品还是在非织造领域都有广泛的应用。在多种抗菌方法中，采用无机系列抗菌剂抗菌其应用范围广、抗菌种量大、热稳定性好、高效安全可靠。随着超微细化技术发展，目前纳米级的无机系列抗菌剂已在生产中使用。根据杀菌机理，多种金属离子都有抗菌作用。但从安全无毒和效果考虑，载银磷酸盐和氧化锌、鋭钛型二氧化钛抗菌剂是较为理想的选择。
目前市场上阻燃或抗菌产品大多用于纺织品面料和织物。而既将纤维进行抗菌和阻燃改性处理，又将抗菌、阻燃性能与三维卷曲技术进行合理的嫁接，同时又汲取了不同孔型纤维的特征和优点，把这三项技术整合起来，在非织造领域是一种有益的尝试，也符合纤维新材料向高效、安全、多功能方向发展的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种抗菌和阻燃效果佳的抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺。
为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺，其步骤是：
⑴将纳米无机抗菌粉体按重量比10%～30%：70%～90%与聚酯混合后制成抗菌母粒；
⑵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，两组分的重量百分比为：磷系有机阻燃剂3.5～6.4%，聚酯93.6～96.5%；
⑶将抗菌母粒与阻燃聚酯切片按4%～10% ：90%～96%的重量比混合后在120℃～140℃下进行真空干燥，然后通过螺杆纺丝机在250℃～295℃下经熔融、挤压、计量后，通过单中空或多孔喷丝板挤出，再经4～6米/秒较强冷风气流骤冷，在纺丝速度为700～1300米/分之间上油卷绕，得到初生纤维，经后处理工艺制得抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维；
所述纤维的组分按重量百分比为：抗菌粉体0.4%～3.0%，阻燃剂3.2%～6.1%，聚酯90.9%～96.4%。
所述纳米无机抗菌粉体，是以磷酸锆为载体，银为活性组分的载银磷酸锆，或氧化锌，或锐钛型二氧化钛，该纳米无机抗菌粉体的平均粒径为50～800nm。
所述磷系共聚型有机阻燃剂为：2－羧乙基苯基次磷酸，或羟甲基苯基次膦酸，或羟乙基苯基次膦酸，或羟丙基苯基次膦酸的一种或多种混合物。
所述后处理工艺是，在牵伸温度为70～80℃、牵伸倍数为2.8～3.8倍下牵伸，经卷曲、切断，在140～180℃下进行松弛热定型，制得抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维。
本发明产品的单丝纤度为6.67～16.67dtex。
本发明的优越功效在于：方法实用可行，抗菌和阻燃效果俱佳，氧指数可达29-34%，特别适用于家纺用品、玩具填充料、汽车和火车、游艇、飞机等交通工具的内装饰材料。
具体实施方式
实例1：制备单丝纤度为6.67dtex的抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维。
将抗菌母粒与阻燃聚酯切片按重量百分比5% : 95%的比例混合，其中抗菌粉体含量1%，阻燃剂含量4.3%，聚酯含量94.7%，进行真空干燥，慢慢升温至120℃，保温2～3小时，然后逐步升温至140℃保温8～10小时，出料后通过螺杆纺丝机在260～295℃下经熔融、挤压、计量后，通过单中空或多孔喷丝板挤出，再经4～6米/秒较强冷风气流骤冷，在纺丝速度为800～1300米/分之间上油卷绕，得到初生纤维。之后进行后处理，在牵伸温度为70～80℃、牵伸倍数为2.8～3.6倍下牵伸，经卷曲、切断，在140～180℃下进行松弛热定型，制得6.67dtex具有永久螺旋卷曲的抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维。
实例2：制备单丝纤度为10dtex抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维。
将抗菌母粒与阻燃聚酯切片按重量百分比6% : 94%的比例混合，其中抗菌粉体含量1.2%，阻燃剂含量4.7%，聚酯含量94.1%，进行真空干燥，慢慢升温至120℃，保温2～3小时，然后逐步升温至140℃保温8～12小时，出料后通过螺杆纺丝机在255～295℃下经熔融、挤压、计量后，通过单中空或多孔喷丝板挤出，再经4-6米/秒较强冷风气流骤冷，在纺丝速度为700～1200米/分之间上油卷绕，得到初生纤维。之后进行后处理，在牵伸温度为70～80℃、牵伸倍数为2.8～3.8倍下牵伸，经卷曲、切断，在140～180℃下进行松弛热定型，制得10dtex具有永久螺旋卷曲的抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维。
实例3：制备单丝纤度为9dtex高阻燃抗菌单、多孔三维卷曲聚酯短纤维。
将抗菌母粒与阻燃聚酯切片按重量百分比5% : 95%的比例混合。其中抗菌粉体含量1%，阻燃剂含量5.8%，聚酯含量93.2%。进行真空干燥，慢慢升温至110℃，保温2～3小时，然后逐步升温至140℃保温10～14小时，出料后通过螺杆纺丝机在250～295℃下经熔融、挤压、计量后，通过单中空或多孔喷丝板挤出，再经4～6米/秒较强冷风气流骤冷，在纺丝速度为700～1100米/分之间上油卷绕，得到初生纤维。之后进行后处理，在牵伸温度为70～80℃、牵伸倍数为2.8～3.5倍下牵伸，经卷曲、切断，在140～180℃下进行松弛热定型，制得10dtex具有永久螺旋卷曲的抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维。

Claims (4)

1.一种抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺，其步骤是：
⑴将纳米无机抗菌粉体按重量比10%～30%：70%～90%与聚酯混合后制成抗菌母粒；
⑵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，两组分的重量百分比为：磷系有机阻燃剂3.5～6.4%，聚酯93.6～96.5%；
⑶将抗菌母粒与阻燃聚酯切片按4%～10% ：90%～96%的重量比混合后在120℃～140℃下进行真空干燥，然后通过螺杆纺丝机在250℃～295℃下经熔融、挤压、计量后，通过单中空或多孔喷丝板挤出，再经4～6米/秒较强冷风气流骤冷，在纺丝速度为700～1300米/分之间上油卷绕，得到初生纤维，经后处理工艺制得抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维；
所述纤维的组分按重量百分比为：抗菌粉体0.4%～3.0%，阻燃剂3.2%～6.1%，聚酯90.9%～96.4%。
2.根据权利要求1所述的抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺，其特征在于：所述纳米无机抗菌粉体，是以磷酸锆为载体，银为活性组分的载银磷酸锆，或氧化锌，或锐钛型二氧化钛，该纳米无机抗菌粉体的平均粒径为50～800nm。
3.根据权利要求1所述的抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺，其特征在于：所述磷系共聚型有机阻燃剂为：2－羧乙基苯基次磷酸，或羟甲基苯基次膦酸，或羟乙基苯基次膦酸，或羟丙基苯基次膦酸的一种或多种混合物。
4.根据权利要求1所述的抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维的制造工艺，其特征在于：所述后处理工艺是，在牵伸温度为70～80℃、牵伸倍数为2.8～3.8倍下牵伸，经卷曲、切断，在140～180℃下进行松弛热定型，制得抗菌阻燃单、多孔三维卷曲聚酯短纤维。
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