CN103361978A - 制备抗熔融聚酯纤维或织物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备抗熔融聚酯纤维或织物的方法,它通过将聚酯纤维或织物进行电子束辐照,然后将辐照过的聚酯纤维或织物在含有不饱和键和活性基团的单体溶液中浸轧,将浸轧过的聚酯纤维或织物进行电子束辐照接枝反应,得到接枝后的纤维或织物,再将接枝后的纤维或织物用氢氧化铝或氢氧化镁溶液中洗涤,然后水洗、烘干,最后得到抗熔融聚酯纤维或织物。本发明由于采用多次电子束辐照对聚酯纤维或织物进行表面接枝改性的方法,解决了化学接枝的技术瓶颈,可实现常温下接枝均匀可控,方法简单,能够工业化实施。本发明可应用于各种化学纤维的表面接枝改性。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酯纤维制备方法,尤其涉及具有抗熔融性能的聚酯纤维或织物的制备方法。
背景技术
聚酯纤维是目前世界上产量最大的化学纤维,具有优良的综合性能。其分子结构是线型聚合物,燃烧过程是先受热熔融,燃烧的同时有熔融物滴落的现象。由于燃烧所产生的熔滴会导致二次燃烧,引起更大的火灾,同时在燃烧时放出毒性、腐蚀性的气体。这些都对人和环境造成严重的威胁,从而造成其在某些方面的应用受到限制。
随着阻燃技术的发展和防火要求的提高,人们对于聚酯纤维阻燃性能的要求也越来越严格,要求聚酯纤维阻燃朝着阻燃并且抗熔融的方向发展。阻燃可以通过添加适当的阻燃剂较好地解决,但熔滴问题却一直是全世界在实际生产中未能解决的难题。要实现抗熔融的效果就要对聚酯纤维进行表面改性,纤维表面改性常采用的方法有嵌段共聚、接枝共聚、共混及后整理等。因为接枝共聚方法可以在没有明显改变基质主要性能的前提下,又能引入支链增加的附加性质,所以采用接枝方法对纤维和织物进行表面改性是实现聚酯纤维抗熔融效果的一种途径,一直有研究人员在探索实施。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供-种制备抗熔融聚酯纤维或织物的方法,通过该方法能制备具有阻燃抗熔融优异性能的聚酯纤维或织物,且易于工业化实施。
为了解决上述技术问题,本发明制备抗熔融聚酯纤维或织物的方法,该制备方法包括以下步骤:首先将聚酯纤维或织物进行电子束辐照;然后将辐照过的聚酯纤维或织物在含有不饱和键和活性基团的单体溶液中浸轧,再将浸轧过的聚酯纤维或织物进行电子束辐照接枝反应,得到接枝后的纤维或织物;将接枝后的纤维或织物用氢氧化铝或氢氧化镁溶液中洗涤,然后水洗、烘干,得到抗熔融聚酯纤维或织物。
本发明的一种优选实施方式,首先将聚酯纤维或织物在辐照剂量为30-100KGy的条件下进行电子束辐照;然后将辐照过的聚酯纤维或织物在溶液浓度为10-60%含有不饱和键和活性基团的单体溶液中浸轧,纤维或织物的带液量为20-100%;再将浸轧过的聚酯纤维或织物在30-100KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应1-3次,得到接枝后的纤维或织物;最后将接枝后的纤维或织物用5-30%浓度的氢氧化铝或氢氧化镁溶液中洗涤,然后水洗、烘干,得到抗熔融聚酯纤维或织物。
本发明中电子束辐照是在氮气保护下进行,电子束能量为0.3-5MeV。
本发明中所述的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、二甲基膦酰基甲基丙烯酸、N-二甲基膦酰基甲基丙烯酰胺等中的一种或一种以上的混合液。
本发明中所述的单体溶液中还包括阻聚剂、助剂等成分;阻聚剂一般为硫酸铁或硫酸铜、硝基化合物、胶类或注胶类阻聚剂,加入量为单体重量的0.05%-5%,根据需要辐射接枝溶液体系中还会添加少量的渗透剂。
本发明中所述的纤聚酯维或织物经过辐射接枝后,接枝率为5-60%,优选10-30%。
本发明由于采用多次电子束辐照对聚酯纤维或织物进行表面接枝改性的方法,解决了化学接枝的技术瓶颈,可实现常温下接枝均匀可控,方法简单,容易实现工业化大规模生产。本发明可应用于各种化学纤维的表面接枝改性。按照本发明的方法制备的抗熔融聚酯纤维或织物,其纤维和织物在燃烧时无熔滴,形成炭化物。经过本发明得到的抗熔融聚酯纤维保持了原有强度和手感。
具体实施方式
实施例1
将聚酯纤维放入氮气保护的辐照室辐照,使辐照剂量达到60KGy;将辐照过的聚酯纤维浸入30%的丙烯酸溶液中,然后经过挤压辊,使带液量为50%;将浸轧过的聚酯纤维在100KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应2次,接枝率为18%;将接枝后的纤维用10%浓度的氢氧化铝溶液洗涤,然后水洗、烘干,所得纤维燃烧不滴落,炭化。
实施例2
将聚酯纤维放入氮气保护的辐照室辐照,使辐照剂量达到100KGy;将辐照过的聚酯纤维浸入50%的丙烯酸溶液中,然后经过挤压辊,使带液量为30%;将浸轧过的聚酯纤维在80KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应2次,接枝率为25%;将接枝后的纤维用30%浓度的氢氧化铝溶液洗涤,然后水洗、烘干,所得纤维燃烧不滴落,炭化。
实施例3
将聚酯纤维放入氮气保护的辐照室辐照,使辐照剂量达到50KGy;将辐照过的聚酯纤维浸入50%的丙烯酸溶液中,然后经过挤压辊,使带液量为80%;将浸轧过的聚酯纤维在80KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应2次,接枝率为20%;将接枝后的纤维用20%浓度的氢氧化铝溶液洗涤,然后水洗、烘干,所得纤维燃烧不滴落,炭化。
实施例4
将聚酯纤维放入氮气保护的辐照室辐照,使辐照剂量达到30KGy;将辐照过的聚酯纤维浸入20%的丙烯酸溶液中,然后经过挤压辊,使带液量为60%;将浸轧过的聚酯纤维在100KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应3次,接枝率为15%;将接枝后的纤维用15%浓度的氢氧化铝溶液洗涤,然后水洗、烘干,所得纤维燃烧不滴落,炭化。
实施例5
将聚酯纤维放入氮气保护的辐照室辐照,使辐照剂量达到100KGy;将辐照过的聚酯纤维浸入40%的丙烯酸溶液中,然后经过挤压辊,使带液量为50%;将浸轧过的聚酯纤维在100KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应1次,接枝率为15%;将接枝后的纤维用10%浓度的氢氧化镁溶液洗涤,然后水洗、烘干,所得纤维燃烧不滴落,炭化。
实施例6
将聚酯纤维放入氮气保护的辐照室辐照,使辐照剂量达到60KGy;将辐照过的聚酯纤维浸入20%的丙烯酸溶液中,然后经过挤压辊,使带液量为50%;将浸轧过的聚酯纤维在100KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应2次,接枝率为17%;将接枝后的纤维用15%浓度的氢氧化铝溶液洗涤,然后水洗、烘干,所得纤维燃烧不滴落,炭化。
实施例7
将聚酯织物放入氮气保护的辐照室辐照,使辐照剂量达到100KGy;将辐照过的聚酯织物浸入40%的丙烯酸溶液中,然后经过挤压辊,使带液量为30%;将浸轧过的聚酯织物在100KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应2次,接枝率为20%;将接枝后的织物用15%浓度的氢氧化镁溶液洗涤,然后水洗、烘干,所得织物燃烧不滴落,炭化。
实施例8
将聚酯织物放入氮气保护的辐照室辐照,使辐照剂量达到60KGy;将辐照过的聚酯织物浸入20%的丙烯酸溶液中,然后经过挤压辊,使带液量为50%;将浸轧过的聚酯织物在60KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应3次,接枝率为16%;将接枝后的织物用10%浓度的氢氧化铝溶液洗涤,然后水洗、烘干,所得织物燃烧不滴落,炭化。
上述各实施例仅是本发明的优选实施方式,其单体溶液不限于丙烯酸,还可以是甲基丙烯酸、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、二甲基膦酰基甲基丙烯酸、N-二甲基膦酰基甲基丙烯酰胺等中的一种或是一种以上的混合液。在单体溶液中还包括阻聚剂、助剂等成分;阻聚剂为硫酸铁或硫酸铜、硝基化合物、胶类或注胶类阻聚剂,加入量为单体溶液重量的0.05%-5%,根据需要辐射接枝溶液体系中还会添加少量的渗透剂。 在本技术领域内,凡是基于本发明技术方案上的变化和改进,不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (8)
1.一种制备抗熔融聚酯纤维或织物的方法,其特征在于所述的方法包括以下步骤:首先将聚酯纤维或织物进行电子束辐照;然后将辐照过的聚酯纤维或织物在含有不饱和键和活性基团的单体溶液中浸轧,再将浸轧过的聚酯纤维或织物进行电子束辐照接枝反应,得到接枝后的纤维或织物;将接枝后的纤维或织物用氢氧化铝或氢氧化镁溶液中洗涤,然后水洗、烘干,得到抗熔融聚酯纤维或织物。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的步骤的具体方法为:首先将聚酯纤维或织物在辐照剂量为30-100KGy的条件下进行电子束辐照;然后将辐照过的聚酯纤维或织物在溶液浓度为10-60%含有不饱和键和活性基团的单体溶液中浸轧,纤维或织物的带液量为20-100%;再将浸轧过的聚酯纤维或织物在30-100KGy的条件下进行电子束辐照接枝反应1-3次,得到接枝后的纤维或织物;最后将接枝后的纤维或织物用5-30%浓度的氢氧化铝或氢氧化镁溶液中洗涤,然后水洗、烘干,得到抗熔融聚酯纤维或织物。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述的纤聚酯维或织物经过辐射接枝后接枝率为5-60%。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于所述的纤聚酯维或织物经过辐射接枝后接枝率为10-30%。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述的电子束辐照是在氮气保护下进行,电子束能量为0.3-5MeV。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述的所述的单体溶液为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、二甲基膦酰基甲基丙烯酸、N-二甲基膦酰基甲基丙烯酰胺等中的一种或一种以上的混合液。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述的单体溶液中还包括阻聚剂、助剂等成分。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于所述阻聚剂为硫酸铁或硫酸铜、硝基化合物、胶类或注胶类阻聚剂,加入量为单体溶液重量的0.05%-5%,根据需要辐射接枝溶液体系中还会添加少量的渗透剂。
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