CN106350892B - 阻燃经编花边面料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阻燃经编花边面料及其生产方法，阻燃性能极限氧指数为30～34％，垂直燃烧性UL‑94为V0级，其500℃煅烧30min残炭量为25％；本发明的面料中含有自由基捕捉功能的阻燃剂结构，阻燃剂分子中苯环结构进一步提升了其成碳性，提高阻燃效果，利用含溴官能团与苯环结构的协效作用，提升阻燃和成碳效果，进一步加强抗融滴性能；同时分子中含有可进行酯交换反应的甲氧基官能团，酯交换过程中甲醇为小分子，其沸点低于水分子，且挥发性好，饱和蒸气压远低于水汽分子，因此酯交换形成的甲醇利于缩聚过程中小分子的脱除，尤其是后期链段增长，粘度增加过程中，小分子脱除困难，难以达到链段增长过程；应用于织物，装饰用面料等领域，应用前景广阔。

Description

阻燃经编花边面料及其生产方法

【技术领域】

本发明涉及功能面料技术领域，具体地说，是一种阻燃经编花边面料及其生产方法.。

【背景技术】

热塑性聚合如聚酯、尼龙、聚乙烯等塑料，由于本身为碳、氢、氧结构组成，聚合物在高温下易产生活性自由基，从而加速聚合物的降解，从而分解出可燃的气体成分，加速其降解，因此对于热塑性的聚合物材料其阻燃改性，为了达到最优化的效果主要的方式也就是提高其活性自由基的捕捉能力；而对于经编花边面料而言，首先其可以选择面料的原材料为本征阻燃高分子，同时还可以通过后整理的方法实现其阻燃改性；但是目前的后整理阻燃面料普遍也存在着，阻燃性差，阻燃等级低，且耐水洗性差的缺点，因此需要以具有本征阻燃的高分子材料来实现阻燃面料的开发，既避免了面料回收分离困难，同时也提高了产品附加值。

目前主要的阻燃面料有：后整理阻燃面料，如纯棉、涤棉等；如芳纶、腈棉、杜邦凯夫拉、诺梅克斯、澳大利亚PR97等。

阻燃材料营销业正走热，但全球原料供应商并不同步；美国州级和联邦级新的法规以及现代化技术的兴起，都空前地对这一行业提出了新的要求和挑战。Edonis提到，该公司在整合PROBAN及PYROVATEX阻燃技术中，开发出更优质的阻燃，无论在阻燃性能和环保、色彩、手感等方面都有更优秀的表 现。

阻燃材料生产发展前景虽好，然成本费用仍是主要关注点，特别是原料和能源价格仍是扶摇直上的今天。Basofil纤维公司，其降低成本的主要策略之一是减少高性能纤维的含量、生产更多商品，几年来这使成本费用有很大的变化。

在家居装饰品生产领域，Basofil创新了一种满足专用阻燃目标的产品，HF100，价格比老产品便宜20％，几乎涵盖了绝大多数专用于非织造产品。McKinnon宣扬：凭借其创新的混和配方，价格合理、安全科学、无毒性，不需化学剂喷洒、浸渍或其它处理；并且只要应用得当，产品性能一致，能满足各种测试要求，和其它某些化学处理溶液有所不同。

人们还期望不再使用卤素材料，部分原因是增塑剂、稳定剂和卤素阻燃剂等聚合物添加剂面临的社会压力日甚。在此以前，卤素阻燃剂是热塑性聚合物通用的防燃烧剂，常和三氧化二锑材料结合使用。Ems-Griltech的Hesselbart认为，含卤素的产品燃烧时，会产生高浓度毒性和腐蚀性气体，并使最终成品回收利用复杂化；她最终称，Ems-Griltech的阻燃共聚酯材料可以改进防火性能，不再需要使用含卤素和含重金属的阻燃剂。

日本大阪Kaneka公司生产的Kanecaron品牌改性聚丙烯腈纤维，它含35-85％丙烯腈成分，具有防燃烧性能、柔性好、染色容易。这种纤维燃烧时，需要氧气，且空气中的含氧量必须大于纤维中的含量，换言之，没有火焰就不会燃烧。进而言之，和高燃烧性的天然纤维，如棉纤维结合在一起，燃烧时Kanecaron能保持耐火性能，抵御天然纤维的燃烧火焰，缓和燃烧速度，隔绝空气，停止燃烧。很多合成纤维加热会融化，成为液态，滴溅于人体皮肤造成严重灼伤。Kanecaron纤维即使燃烧，亦不会熔成液态，而仅是炭化， 稍微收缩，因此消除受伤可能性。Kanecaron的不熔滴性及其自熄灭性(炭化而防止火焰扩大)最终对使用者形成保护的环境。这种纤维的限氧指数(LOI)为28-38，显著大于一般天然纤维和合成纤维，另外其阻燃性经洗涤不衰退，可与其它非阻燃性纤维按一定比率混纺织布增进安全性。

日本Toyobo公司纺织纤维部的Toyobo Heim阻燃聚酯纤维，有长丝和短纤二种品类，在生产纤维的过程中，用共聚方法加入阻燃材料。纤维本身带阻燃性，对比一般后处理加阻燃剂的纤维，其阻燃效果更稳定，具有长效性，可经受反复家庭水洗和/或干洗，具有优异的自熄灭性，遇火时也只会产生少量的低毒性气体和烟；纤维不易吸水，洗后干燥快，产品尺寸稳定性好，不易皱缩，无需熨烫，耐日晒和抗化学剂，防虫害霉变。

中国专利申请号2014108487557涉及一种防辐射阻燃面料及其制作方法，其包括基体以及基体表层的聚氨酯阻燃涂层，所述的基体由经线和纬线相互编织而成，所述的经线主要由纳米远红外陶瓷纤维和丝光棉纤维混纺编织而成，所述的纬线主要由竹纤维和巴百纱纤维混纺编织而成，所述的聚氨脂阻燃涂层主要由聚氨酯、交联剂和架桥剂组成；本发明面料不但具有防辐射的功能，同时具备阻燃性，即便遇上明火也会很快熄灭，更能应对恶劣环境，从而保证人身与财产的安全，并且本技术的聚氨脂阻燃涂层具有较高的透湿性能，保证了穿着的舒适性。

中国专利申请号2014107605861涉及一种安全性高的防水阻燃面料，它包括面料本体(1)，面料本体的表面覆有聚氨酯膜(2)，聚氨酯膜的表面覆有吸湿排汗纤维(3)，吸湿排汗纤维表面开设有透气孔，吸湿排汗纤维(3)的表面覆有一层防水层(4)，防水层(4)的表面覆有一层聚氨酯涂料层(5)。所述面料本体由织物制成，所述织物由经纱和纬纱交织而成，所述经纱由棉 纱线构成，纬纱由阻燃涤纶长丝纱线构成。本技术可以提高面料的光滑度，使面料不易沾污，而且具有防水，透气效果。其织物柔软舒适、透气透湿、无刺激性气味，具有很好的阻燃性。

中国专利申请号2014107606099涉及一种具有形状记忆功能的医用阻燃面料，包括面料本体，面料本体由经线和纬线交织成网格状结构，纬线采用记忆纤维涤纶，面料本体的正面覆有聚氨酯膜(4)，聚氨酯膜的正面覆有亚麻纤维层(5)，亚麻纤维层的表面覆有一层竹炭纤维层(6)，竹炭纤维层的表面覆有一层吸湿排汗纤维(7)。所述面料本体背面覆有基层(8)，所述基层(8)由织物制成，所述织物由经纱和纬纱交织而成，所述经纱由棉纱线构成，纬纱由阻燃涤纶长丝纱线构成。本技术具有极好的防皱功能和回弹性能。本发明织物柔软舒适、透气透湿、无刺激性气味，具有很好的阻燃性。

中国专利申请号2016101912719涉及一种聚苯硫醚多组分混纺阻燃面料由聚苯硫醚纤维和芳纶混纺而成。进一步还包括蜜胺纤维。还公开了该面料的染色工艺，先采用轧蒸法退煮一浴工艺对面料进行退浆和煮练；然后将面料浸入染液中进行染色，染液由染料、促染剂和载体混合而成，并通过pH调节剂调节酸碱；当面料由聚苯硫醚纤维和芳纶纤维混纺而成时，染料由分散染料和阳离子染料组成；当面料由聚苯硫醚纤维、蜜胺纤维和芳纶纤维混纺而成时，染料由分散染料、酸性染料和阳离子染料组成。本技术的面料同时具备良好的阻燃、耐高温、高强防撕裂性能，织物风格美观，色牢度好，染料上染率高，各项色牢度良好，能够满足面料在安全防护服装领域的应用。

中国专利申请号2014106844634涉及一种汽车用针织阻燃面料的制备方法，包括配置纱线、编织、剪毛、阻燃整理等步骤。针织提花短毛绒面料的毛绒纱牢固地固着在地组织中，且毛绒密度高，使织物在变化角度较陡时仍 能保证地组织由毛绒适度地覆盖，尤其是这种织物具有很高的耐用性和适形性，使座套能方便而准确地与座椅适配，且能持久地保持准确而无折痕。针织提花短毛绒面料经阻燃整理后，产品具有不黏手，耐水洗，阻燃成分不盐析、不潮解、无白点等特点；织物花型设计新颖，具有舒适的视觉效果。

中国专利申请号2016100995409涉及一种阻燃面料，包括外层、内层和中间层，内层为棉基布层，中间层为吸水层，外层为阻燃层，棉基布层和阻燃层分别设于吸水层两面，棉基布层为棉纤维层，吸水层为竹炭纤维层，阻燃层外表面设有阻燃件。本技术与现有技术相比具有下列优点：整体结构简单，保暖性、防水性、阻燃性和耐磨性等都能满足要求，解决了现有技术中的不足，符合所需要求，便于推广使用。

中国专利申请号2016101913124涉及一种蜜胺混纺阻燃面料，由蜜胺纤维和聚苯硫醚纤维混纺而成。还公开了该面料的染色工艺，先采用轧蒸法退煮一浴工艺对面料进行退浆和煮练；然后将面料浸入染液中进行染色，染液由分散染料、酸性染料、促染剂和载体混合而成，并通过pH调节剂调节酸碱，染色后将面料净洗烘干。本技术的面料同时具备良好的阻燃、耐高温、高强防撕裂等安全防护性能，而且织物穿着舒适，风格美观，色牢度好，染料上染率高，各项色牢度良好，能够满足面料在安全防护服装领域的应用。

中国专利申请号2014106844314涉及一种海藻芳纶纤维混纺阻燃面料的生产工艺，包括在纺纱、织造和后整理等步骤。海藻纤维和芳纶纤维都是具有天然阻燃特性的新功能材料。海藻纤维环保降解，舒适吸湿透气，亲肤功能好；芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维，它具有良好的机械特性，化学结构稳定，常温下耐酸耐碱性能好。该海藻芳纶纤维混纺阻燃面料中两种纤维优势互补，具有优良的阻燃和吸湿透气性。

中国专利申请号2014106840243涉及一种PTT芳砜纶生态阻燃面料的生产工艺，包括开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、整经、浆纱、织造等步骤。该PTT芳砜纶生态阻燃面料结合了PTT纤维与芳砜纶纤维混纺纱开发功能性面料，既能够保证面料的阻燃性能，又能够改善芳砜纶纤维服用舒适性欠佳的缺陷，PTT纤维赋予面料较好的折皱恢复性及柔软舒适性

中国专利申请号2014105361576涉及一种防水防火抗菌保暖面料，它包括基层(1)，其特征在于所述基层(1)由经纱(11)和纬纱(12)相互连接制成，所述经纱(11)和纬纱(12)采用纳米银纤维纺织而成，所述基层(1)的外侧设置有防火层(2)，所述基层(1)与所述防火层(2)通过棉线缝制连接，在防火层(2)上表面设置有防水层(3)，所述防火层(2)采用CVC阻燃面料，所述防水层(3)为PTFE薄膜。本技术具有较好的防水和防火性能，延长面料的使用寿命，同时可以提高抗菌效率，减少对人体健康的危害。

中国专利申请号2014105359311涉及一种防静电抗辐射面料，它包括基层(1)，其特征在于所述基层(1)上表面通过胶黏剂粘合有一层铝合金薄膜(2)，在所述铝合金薄膜(2)上设置有防静电层(3)，所述防静电层(3)由经纱(31)和纬纱(32)相互编织而成，所述经纱(31)为棉纱构成，所述纬纱(32)为导电纤维构成，所述导电纤维为条纹型，间距为5-10mm，在所述防静电层(3)的外表面设置有防火层(4)，所述防火层(4)采用CVC阻燃面料。本技术通过对面料结构的改变而有效提高了其综合性能，具有很好的防静电性能、抗辐射性能和防火性能，增强了面料的安全性。

中国专利申请号2014104691935涉及一种夏季用阻燃工作服，属于纺织服装技术领域。包括短袖本体，其特征在于：还包括与短袖本体分离的两袖管，所述的袖管在使用状态下与短袖本体的袖口相配合的一端上开设有纽扣 洞，所述的短袖本体在袖口的下端端部设置有与所述的纽扣洞构成拆卸式连接的纽扣；所述的短袖本体、袖管均为单层阻燃面料。优点：由于采用了袖管与袖口分离的结构，因而工人在休息时能将袖管拆卸，起到了降温的效果；由于采用了具有透气孔的芳纶纤维面料，因而既有阻燃的效果又能通过透气孔将汗水排出，降温效果明显。

中国专利申请号2015105861745涉及一种复合阻燃面料纤维，由第一阻燃面料纤维和第二阻燃面料纤维混纺编织而成，所述第一阻燃面料纤维由聚对苯二甲酞草酸双眯金属赘合纤维、虎木棉纤维及聚酰胺纤维混纺编织而成，所述第二阻燃面料纤维由酚醛纤维、聚丙烯腈纤维及聚酯纤维混纺编织而成。本技术采用多种纤维混纺编织而成，具有阻燃效果好、强度高、适宜穿着、安全性好的特点。

中国专利申请号2015105443814涉及一种多功能三层复合阻燃面料及其制备方法，依次包括机织面料层，E-PTFE膜层和针织面料层，所述机织面料层与所述E-PTFE膜层之间，以及所述E-PTFE膜层与所述针织面料层之间均设有胶层。本技术的一种多功能三层复合阻燃面料，适用于海上油气开发的特点，为在海上石油平台的工作环境提供了有效的防护具有永久阻燃、强力高、防风、防盐、三防(防水防油防污)、抗静电、保暖、透湿、安全轻便等特性。

中国专利申请号2015103873235涉及一种基于泡沫碳的阻燃面料，包括聚糠醇基泡沫碳和化学纤维纺织品面料，其中泡沫碳所占的重量比为35-55％，具体操作步骤为：(1)将糠醇溶液中加入草酸，搅拌均匀后得到混合溶液，将聚氨酯泡沫浸渍于上述混合溶液，得到湿态复合聚氨酯泡沫；(2)用滤纸将湿态复合聚氨酯泡沫表面多余的混合溶液，然后对湿态复合泡沫的 四周进行均匀的挤压，得到待固化的复合聚氨酯泡沫；(3)将待固化的复合聚氨酯泡沫在90-150℃下加热烘干2-3h，得到完全固化的复合聚氨酯泡沫；(4)将完全固化的复合聚氨酯泡沫在惰性气体保护下，升温至750-850℃处理60-90min，自然冷却至室温后得到聚糠醇基泡沫碳；(5)将聚糠醇基泡沫碳的上下表面与纺织品相结合，得到基于泡沫碳的阻燃面料。本技术制备的基于泡沫碳的阻燃面料的阻燃性能优异而且机械强度高。

中国专利申请号2015104996213涉及一种带有阻燃面料层的垂线针织起圈织物面料，属于纺织面料领域。一种带有阻燃面料层的垂线针织起圈织物面料，包括面料本体(1)，其特征在于：所述面料本体(1)的外表面设有垂线(2)，所述垂线(2)为长为0.1～5厘米的彩色针织线，所述垂线(2)的一端固定于面料本体(1)内，另一端自然下垂，所述垂线(2)均匀分布，所述面料本体(1)由织物制成，所述织物由经纱和纬纱交织而成，其中经纱包括起圈纱和底纱，起圈纱跨过一定数量的纬纱后形成固定地组织。其中，起圈纱形成的毛圈的起点和终点之间间隔三根纬纱；底纱形成的固定地组织，相邻交织点之间间隔三根纬纱。带有阻燃面料层的垂线针织起圈织物面料上的彩色针织线随风摆动，增强了面料的立体感和灵动感。

中国专利申请号2015105396847涉及一种带有阻燃面料层的垂线针织防辐射、抗菌、除臭面料，属于纺织面料领域。一种带有阻燃面料层的垂线针织防辐射、抗菌、除臭面料，包括面料本体(1)，其特征在于：所述面料本体(1)的外表面设有垂线(2)，所述垂线(2)为长为0.1～5厘米的彩色针织线，所述垂线(2)的一端固定于面料本体(1)内，另一端自然下垂，所述垂线(2)均匀分布，所述面料本体(1)由织物制成，所述织物由一层银纤维面料与一层竹炭纤维面料紧密复合而成。带有阻燃面料层的垂线针织防 辐射、抗菌、除臭面料上的彩色针织线随风摆动，增强了面料的立体感和灵动感。

中国专利申请号201510523472X涉及一种带有阻燃面料层的复合网层遮光布面料，包括若干个网面层(1)，网面层(1)为网面面料，网面层(1)上设有若干非网面面料(11)，网面层(1)相邻两层依次错位排列，再通过亮丝线(2)上下连接，所述网面面料由织物制成，所述织物包括表面层、衬里层和连接在表面层和衬里层之间的中间层，表面层和衬里层之间通过经、纬交织构成一整体。本发明增添了亮丽的色彩。

中国专利申请号2014107598745涉及一种阻燃面料，包括基层与阻燃涂层，所述阻燃涂层涂覆于所述基层表面；所述基层由经线和第一纬线、第二纬线编织而成，所述经线为棉纤维，所述第一纬线为芳纶纤维，所述第二纬线为棉纤维，所述第一纬线与所述第二纬线按照1:4的型式排列。本技术能够使面料由内而外的阻燃，不会因为长时间的使用使其阻燃性能退化。

中国专利申请号2014100456743涉及一种阻燃面料，包括基布层，所述基布层具有第一表面和第二表面，所述基布层的第一表面设有阻燃层，所述基布层与阻燃层之间设有用于粘合的粘合层，所述阻燃层的上表面设有防水层，通过粘合层粘合，所述基布层的第二表面设有抗菌层，所述抗菌层与基布层之间通过粘合层粘合。该种阻燃面料阻燃效果好，并且设有抗菌层具有良好的杀菌和抑菌作用。基布层使用经纱和纬纱交织而成，所述的经纱和纬纱含有静电纤维，使得面料更柔软，舒适。该面料性价比很高，符合大众的消费水平，具有良好的市场前景。

中国专利申请号201310465017X涉及一种具有多功能的新型阻燃面料，该面料是由阻燃涤纶纤维、阻燃腈纶纤维、天竹纤维、棉纤维、锦纶纤维、 氨纶纤维交织而成的；面料采用天然纤维和化学纤维的多种原料相交织，通过多种原料的综合性能体现面料滑爽柔软、吸湿透气、触感好，天竹原料使面料具有抗菌防臭、生态呼吸、低碳环保的优异功能，阻燃涤纶纤维、阻燃腈纶纤维形成的面料，在遇火燃烧后，产生的熔滴会固化，留在面料表层，阻止火进入，真正起阻燃作用，阻燃效果好。

中国专利申请号2013104862402涉及一种抗静电阻燃面料，其由经纱和纬纱相互交织而成，其中，所述的经纱采用涤纶阻燃纤维，所述的纬纱采用抗静电纤维。所述的涤纶阻燃纤维的磷含量为0.45-0.65％。所述的抗静电纤维是采用涤纶导电纤维与棉纤维倍捻复合。其抗静电阻燃面料不仅具有持久、高效的阻燃性能，而且具有良好的抗静电性能。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种阻燃经编花边面料及其生产方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种阻燃经编花边面料，阻燃性能极限氧指数为30～34％，垂直燃烧性UL-94为V0级，其500℃煅烧30min残炭量为25％。

一种阻燃经编花边面料的生产方法，其具体包含以下步骤：

一、阻燃聚酯母粒的制备

第一步阻燃改性剂的制备，以均苯三甲酸和甲醇为原料，以浓硫酸为催化剂，在压力为0.25～0.35MPa，反应温度为105～120℃条件下，进行酯化反应，酯化反应2.5～3.5h后得到酯化产物，酯化反应结束后，酯化产物在100℃减压蒸馏出未反应的甲醇，然后再加入三溴新戊醇，然后在常压下，反应温 度125～135℃条件下进行酯交换反应，酯交换反应时间为1.5～2.5h，制备得到阻燃改性剂；

所述的均苯三甲酸与甲醇的摩尔比值为1:3.5～1:4.2。

所述的催化剂浓硫酸的质量浓度为98％，所述的催化剂在原料中的添加量为1.5～5.0％。

所述的均苯三甲酸与三溴新戊醇的摩尔比值为1:0.98～1:1.05。

聚酯由于其燃烧热远大于其熔融热，在燃烧过程中产生的热量导致大量的熔滴，熔滴不仅导致火焰继续蔓延和传播，同时还对接触人体的组织造成创伤，目前聚酯纤维阻燃体系，主要是围绕磷系的阻燃剂，由于其利用的仍然是通过聚酯的熔滴，带走热量和火焰，避免聚酯继续燃烧起到的阻燃效果；因此不可避免的导致熔滴的扩大，而含溴阻燃剂具有优异的自由基捕捉能力，利用含溴阻燃剂本身燃烧后形成能够进行自由基捕捉的溴化氢，然后形成难燃的材料，尤其是在燃烧过程中产生的溴化氢气体覆盖在织物表面，既可以隔绝和稀释氧气，同时还可以捕捉大量的活性自由基，提高成炭率，进一步提升其阻燃性能，提高成碳性；本发明采用均苯三甲酸为原料，利用甲醇与羧酸酯化反应，从而提纯均苯三甲酸，避免由于均苯三甲酸本身的高反应活性，同时纯度较低等原因，难以直接与三溴新戊醇反应，导致其进一步酯化，而降低其本身的官能团结构，难以与后期酯化产物进行酯交换反应；通过甲醇制备得到甲氧基封端的均苯三甲酸甲酯，利用均苯三甲酸甲酯与三溴新戊醇进行酯交换反应，制备得到含有自由基捕捉功能的阻燃剂结构，其阻燃剂分子结构中含溴量为45.14％，阻燃剂分子中苯环结构进一步提升了其成碳性，提高阻燃效果，利用含溴官能团与苯环结构的协效作用，提升阻燃和成碳效 果，进一步加强抗融性能；并且根据聚酯本身的聚合反应特点，利用聚酯在缩聚过程中与分子中含有可进行酯交换反应的甲氧基官能团，进行酯交换反应，使酯交换过程中产生的甲醇小分子脱除，而沸点低于水分子的甲醇，且挥发性好，饱和蒸气压远低于水汽分子，因此酯交换形成的甲醇利于缩聚过程中小分子的脱除，尤其是后期链段增长，粘度增加过程中，小分子脱除困难，难以达到链段增长过程；

第二步酯化物的制备，以对苯二甲酸，乙二醇为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，醋酸钾，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在10～95℃条件下进行打浆45～60min得到酯化打浆液；通过酯化打浆，使对苯二甲酸与乙二醇进行分散，然后再在把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为180～245℃，酯化反应压力为0.15～0.25MPa，酯化反应时间为1.5～2.5h，等理论出水量达到95％时，反应结束后得到酯化物；

所述的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.15～1:1.25；

对苯二甲酸与醋酸钾的质量比值为1:0.0005～1:0.0075；

对苯二甲酸与乙二醇锑的质量比值为1:0.01％～1:0.025％；

对苯二甲酸与磷酸三苯酯的质量比值为1:0.01％～1:0.05％；

聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，而导致产品质量的下降；同时常规的酯化工艺采用常压酯化，不仅需要高含量的乙二醇，导致乙二醇的过渡挥发导致酯化出水不准，酯化工艺难以调控，同时过渡的乙二醇挥发，造成大量的能源浪费，同时在酯化过程中过渡的乙二 醇导致二甘醇含量提升，产物颜色发黄，因此需添加过多的防醚剂，导致产物质量降低；而采用加压酯化工艺，提高乙二醇的饱和蒸气压，降低乙二醇的过渡挥发，在提高对苯二甲酸与乙二醇的接触浓度的基础上，保证反应活性，提高反应速率；

第三步常压酯化反应，将第二步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，以氮气为保护气体，在反应温度为245～255℃，反应时间为1.5～2.0h，酯化反应结束后得到常压酯化物；

第四步缩聚反应，将第三步得到的常压酯化物通过聚合管道导入到缩聚反应釜中，然后采用熔体直纺在线添加缩聚管道添加的方式，把第一步制备得到的阻燃改性剂加入到缩聚反应釜中，与第三步得到的常压酯化物进行缩聚反应；先进行低温低真空一步缩聚，然后再进行高温高真空条件进行终缩聚反应，利用阻燃改性剂中酯键与聚酯酯化低聚物的酯交换反应制备得到所需的阻燃聚酯母粒；一步缩聚过程中反应温度为255～270℃，反应过程真空度控制为100～500Pa，低温低真空反应时间为0.3～1.5h；高温高真空反应温度为265～285℃，反应真空度控制为10～60Pa，反应时间为1.0～3.5h。

阻燃改性剂在缩聚反应中的质量分数为10～25％；

缩聚反应是聚酯熔体分子量进一步提升的过程，利用酯化的酯交换反应，使聚酯分子量进一步提升；通过酯化反应，使酯键为小分子的甲醇在高温下快速脱去，然后把含有溴官能团的阻燃剂分子引入在分子链段上，提升材料的阻燃性能，同时含溴官能团具有优异的阻燃性能；同时以具有空间位阻加大的含溴基团为无定形区中，提高聚酯在燃烧过程中含溴阻燃基团的快速释放，在相邻的晶区形成具有优异的表面气体隔绝效应，从而提升聚酯本身的 阻燃和抗融滴效果，提升材料的附加值；

采用熔体直纺在线添加缩聚管道添加工艺的方式，避免由于功能改性剂添加对酯化的影响，利于大工业化生产和小批量改性，同时避免在缩聚添加过程中存在的聚酯粘度过高而降低酯化反应活性差，反应界面和小分子脱除困难，从而影响阻燃改性剂与酯化低聚物的酯交换反应，影响阻燃防熔滴的效果；同时在自交换反应过程中，利用阻燃改性剂的支链结构和低熔点的特性，能够与酯化低聚物进行快速的分散和接触，反应活性高，以及甲醇分子的快速脱除，利于酯交换反应，利于分子链段的提高和阻燃改性剂引入到分子链段上，提升聚酯本身的阻燃和抗融滴效果；

二、阻燃聚酯单丝的制备

把上述步骤一制备得到的阻燃聚酯母粒和高粘度聚酯切片采用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制备得到阻燃聚酯切片；

所述的高粘度聚酯切片的特性粘度为0.80～0.85dL/g，

阻燃聚酯母粒在阻燃聚酯切片的质量分数为10～20％，

熔融共混熔融温度为285～290℃；

先把得到的阻燃聚酯切片在80℃真空干燥预结晶12h，然后再在115℃条件下结晶24h，在以熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，第一次牵伸，第二次牵伸，卷绕成形得到阻燃聚酯单丝；

所述的环吹风冷却温度为65～75℃，第一牵伸温度为160～180℃，牵伸倍数为1.8～2.0倍，第二次牵伸温度为135～145℃，牵伸倍数为3.0～3.5倍；

三、阻燃经编花边面料的制备

以阻燃聚酯单丝为原料，采用三维经编工艺，经过经编花边的设计制备 得到阻燃经编花边面料。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

三维编织的织物具有优异的力学强度和透气性，并且三维编织的花边面料还可以通过具有多种功能的原来实现经编花边面料的功能性；以含有自由基捕捉功能的含溴阻燃剂为改性单体，其分子中含溴量为45.14％，具有优异的自由基捕捉能力，阻燃性能优异，同时采用均苯三甲酸为原料，利用甲醇与羧酸酯化反应，制备得到甲氧基封端的均苯三甲酸甲酯，利用均苯三甲酸甲酯与三溴新戊醇进行酯交换反应，制备得到含有自由基捕捉功能的阻燃剂结构，阻燃剂分子中苯环结构进一步提升了其成碳性，提高阻燃效果，利用含溴官能团与苯环结构的协效作用，提升阻燃和成碳效果，进一步加强抗融性能；同时分子中含有可进行酯交换反应的甲氧基官能团，酯交换过程中甲醇为小分子，其沸点低于水分子，且挥发性好，饱和蒸气压远低于水汽分子，因此酯交换形成的甲醇利于缩聚过程中小分子的脱除，尤其是后期链段增长，粘度增加过程中，小分子脱除困难，难以达到链段增长过程；应用于织物，装饰用面料等领域，应用前景广阔。

【附图说明】

图1为阻燃经编花边面料及其生产方法的工艺流程示意图；

图2为阻燃改性剂的制备反应方程式；

图3本申请阻燃经编花边面料及其生产方法均苯三甲酸甲酯的氢核磁共振图谱；

图4阻燃改性剂的氢核磁共振图谱；

图5阻燃改性剂的碳核磁共振图谱；

【具体实施方式】

以下提供本发明一种阻燃经编花边面料及其生产方法的具体实施方式。

实施例1

一种阻燃经编花边面料，阻燃性能极限氧指数为30％，垂直燃烧性UL-94为V0级，其500℃煅烧30min残炭量为25％。

请参见附图1，一种阻燃经编花边面料的生产方法，其具体包含以下步骤：

一、阻燃聚酯母粒的制备

第一步阻燃改性剂的制备，以均苯三甲酸和甲醇为原料，以浓硫酸为催化剂，在压力为0.25～0.35MPa，反应温度为105～120℃条件下，进行酯化反应，酯化反应2.5～3.5h后得到酯化产物，酯化反应结束后，酯化产物在100℃减压蒸馏出未反应的甲醇，然后再加入三溴新戊醇，然后在常压下，反应温度125～135℃条件下进行酯交换反应，酯交换反应时间为1.5～2.5h，制备得到阻燃改性剂；请参见附图2；

所述的均苯三甲酸与甲醇的摩尔比值为1:3.5。

所述的催化剂浓硫酸的质量浓度为98％，所述的催化剂在原料中的添加量为1.5％。

所述的均苯三甲酸与三溴新戊醇的摩尔比值为1:0.98。

图3为均苯三甲酸甲酯的氢核磁共振图谱，均苯三甲酸与甲醇在硫酸催化剂条件下反应生成酯化产物，因此所得到的化合物中未检测到有羧酸以及醇羟基的特征吸收峰，而在图谱中只检测到苯环上氢的特征吸收峰(δ为8.90 ppm)和甲氧基上氢特征吸收峰(δ为3.90ppm)，因此反应在酯化反应过程中，由于醇的过量，使反应中均苯三甲酸上的特征羧酸完全参与酯化反应。

图4为阻燃改性剂的氢核磁共振图谱，分子中各个基团上的氢原子对应的化学位移如图2谱所示；其中由于均苯三甲酸与甲醇在硫酸催化剂条件下反应生成酯化产物均苯三甲酸甲酯与三溴新戊醇进行酯交换反应，从而使三溴新戊醇中的醇羟基转换为酯键，因此在图谱中未检测到三溴新戊醇本身的羟基的特征峰(δ为2.05ppm)，而只检测到了三溴新戊醇本身的三溴新戊氧基基团中甲基官能团的特征吸收峰，且其对应的化学位移由3.45ppm转移到3.17ppm(b’)，因此说明三溴新戊醇与均苯三甲酸甲酯进行了酯交换反应；同时在图谱中也检测到了甲氧基本身特征吸收峰c’(δ为3.89ppm)，且c’基团特征峰对应氢原子峰面积与b’基团特征峰对应的峰面积的比值为3：1，因此对应的官能团上的氢个数比为3:1，既有三溴新戊醇与均苯三甲酸甲酯进行1:1摩尔比的酯交换反应；

图5为所制备的阻燃改性剂的碳核磁共振图谱，图谱中也出现了三溴新戊醇与均苯三甲酸甲酯进行酯交换反应生成的阻燃改性剂的特征吸收峰，其中d和f对应的化学位移分别为δ为68.5ppm和35.8ppm，并且分子中均苯三甲酸甲酯的甲氧基官能团的特征吸收峰仍然存在，并且对应的化学的峰值比值与；三溴新戊氧基酯中的季碳原子的峰值比值为2:1，因此说明了均苯三甲酸甲酯与三溴新戊醇只进行了1:1的反应。

第二步酯化物的制备，以对苯二甲酸，乙二醇为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，醋酸钾，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在10～95℃条件下进行打浆45～60min得到酯化打浆液；通过酯化打浆，使对苯二甲酸与乙二醇进行分散，然后再在把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮 气气氛中，酯化反应温度为180～245℃，酯化反应压力为0.15～0.25MPa，酯化反应时间为1.5～2.5h，等理论出水量达到95％时，反应结束后得到酯化物；

所述的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.15；

对苯二甲酸与醋酸钾的质量比值为1:0.0005；

对苯二甲酸与乙二醇锑的质量比值为1:0.01％；

对苯二甲酸与磷酸三苯酯的质量比值为1:0.01％；

第三步常压酯化反应，将第二步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，以氮气为保护气体，在反应温度为245～255℃，反应时间为1.5～2.0h，酯化反应结束后得到常压酯化物；

第四步缩聚反应，将第三步得到的常压酯化物通过聚合管道导入到缩聚反应釜中，然后采用熔体直纺在线添加缩聚管道添加的方式，把第一步制备得到的阻燃改性剂加入到缩聚反应釜中，与第三步得到的常压酯化物进行缩聚反应；先进行低温低真空一步缩聚，然后再进行高温高真空条件进行终缩聚反应，利用阻燃改性剂中酯键与聚酯酯化低聚物的酯交换反应制备得到所需的阻燃聚酯母粒；一步缩聚过程中反应温度为255～270℃，反应过程真空度控制为100～500Pa，低温低真空反应时间为0.3～1.5h；高温高真空反应温度为265～285℃，反应真空度控制为10～60Pa，反应时间为1.0～3.5h。

阻燃改性剂在缩聚反应中的质量分数为10％；

二、阻燃聚酯单丝的制备

把上述步骤一制备得到的阻燃聚酯母粒和高粘度聚酯切片采用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制备得到阻燃聚酯切片；

所述的高粘度聚酯切片的特性粘度为0.80～0.85dL/g，

阻燃聚酯母粒在阻燃聚酯切片的质量分数为10％，

熔融共混熔融温度为285～290℃；

先把得到的阻燃聚酯切片在80℃真空干燥预结晶12h，然后再在115℃条件下结晶24h，在以熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，第一次牵伸，第二次牵伸，卷绕成形得到阻燃聚酯单丝；

所述的环吹风冷却温度为65～75℃，第一牵伸温度为160～180℃，牵伸倍数为1.8～2.0倍，第二次牵伸温度为135～145℃，牵伸倍数为3.0～3.5倍；

三、阻燃经编花边面料的制备

以阻燃聚酯单丝为原料，采用三维经编工艺，经过经编花边的设计制备得到阻燃经编花边面料。

实施例2

一种阻燃经编花边面料，阻燃性能极限氧指数为34％，垂直燃烧性UL-94为V0级，其500℃煅烧30min残炭量为25％。

请参见附图1，一种阻燃经编花边面料的生产方法，其具体包含以下步骤：

一、阻燃聚酯母粒的制备

第一步阻燃改性剂的制备，以均苯三甲酸和甲醇为原料，以浓硫酸为催化剂，在压力为0.25～0.35MPa，反应温度为105～120℃条件下，进行酯化反应，酯化反应2.5～3.5h后得到酯化产物，酯化反应结束后，酯化产物在100℃减压蒸馏出未反应的甲醇，然后再加入三溴新戊醇，然后在常压下，反应温度125～135℃条件下进行酯交换反应，酯交换反应时间为1.5～2.5h，制备得到阻燃改性剂；请参见附图2；

所述的均苯三甲酸与甲醇的摩尔比值为1:4.2。

所述的催化剂浓硫酸的质量浓度为98％，所述的催化剂在原料中的添加量为5.0％。

所述的均苯三甲酸与三溴新戊醇的摩尔比值为1:1.05。

第二步酯化物的制备，以对苯二甲酸，乙二醇为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，醋酸钾，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在10～95℃条件下进行打浆45～60min得到酯化打浆液；通过酯化打浆，使对苯二甲酸与乙二醇进行分散，然后再在把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为180～245℃，酯化反应压力为0.15～0.25MPa，酯化反应时间为1.5～2.5h，等理论出水量达到95％时，反应结束后得到酯化物；

所述的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.25；

对苯二甲酸与醋酸钾的质量比值为1:0.0075；

对苯二甲酸与乙二醇锑的质量比值为1:0.025％；

对苯二甲酸与磷酸三苯酯的质量比值为1:0.05％；

第三步常压酯化反应，将第二步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，以氮气为保护气体，在反应温度为245～255℃，反应时间为1.5～2.0h，酯化反应结束后得到常压酯化物；

第四步缩聚反应，将第三步得到的常压酯化物通过聚合管道导入到缩聚反应釜中，然后采用熔体直纺在线添加缩聚管道添加的方式，把第一步制备得到的阻燃改性剂加入到缩聚反应釜中，与第三步得到的常压酯化物进行缩聚反应；先进行低温低真空一步缩聚，然后再进行高温高真空条件进行终缩聚反应，利用阻燃改性剂中酯键与聚酯酯化低聚物的酯交换反应制备得到所需的阻燃聚酯母粒；一步缩聚过程中反应温度为255～270℃，反应过程真空 度控制为100～500Pa，低温低真空反应时间为0.3～1.5h；高温高真空反应温度为265～285℃，反应真空度控制为10～60Pa，反应时间为1.0～3.5h。

阻燃改性剂在缩聚反应中的质量分数为25％；

二、阻燃聚酯单丝的制备

把上述步骤一制备得到的阻燃聚酯母粒和高粘度聚酯切片采用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制备得到阻燃聚酯切片；

所述的高粘度聚酯切片的特性粘度为0.80～0.85dL/g，

阻燃聚酯母粒在阻燃聚酯切片的质量分数为20％，

熔融共混熔融温度为285～290℃；

先把得到的阻燃聚酯切片在80℃真空干燥预结晶12h，然后再在115℃条件下结晶24h，在以熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，第一次牵伸，第二次牵伸，卷绕成形得到阻燃聚酯单丝；

所述的环吹风冷却温度为65～75℃，第一牵伸温度为160～180℃，牵伸倍数为1.8～2.0倍，第二次牵伸温度为135～145℃，牵伸倍数为3.0～3.5倍；

三、阻燃经编花边面料的制备

以阻燃聚酯单丝为原料，采用三维经编工艺，经过经编花边的设计制备得到阻燃经编花边面料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种阻燃经编花边面料的生产方法，其特征在于，其具体包含以下步骤：

一、阻燃聚酯母粒的制备

第一步阻燃改性剂的制备，以均苯三甲酸和甲醇为原料，以浓硫酸为催化剂，在压力为0.25～0.35MPa，反应温度为105～120℃条件下，进行酯化反应，酯化反应2.5～3.5h后得到酯化产物，酯化反应结束后，酯化产物在100℃减压蒸馏出未反应的甲醇，然后再加入三溴新戊醇，然后在常压下，反应温度125～135℃条件下进行酯交换反应，酯交换反应时间为1.5～2.5h，制备得到阻燃改性剂；

第二步酯化物的制备，以对苯二甲酸，乙二醇为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，醋酸钾，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在10～95℃条件下进行打浆45～60min得到酯化打浆液；通过酯化打浆，使对苯二甲酸与乙二醇进行分散，然后再在把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为180～245℃，酯化反应压力为0.15～0.25MPa，酯化反应时间为1.5～2.5h，等理论出水量达到95%时，反应结束后得到酯化物；

第三步常压酯化反应，将第二步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，以氮气为保护气体，在反应温度为245～255℃，反应时间为1.5～2.0h，酯化反应结束后得到常压酯化物；

第四步缩聚反应，将第三步得到的常压酯化物通过聚合管道导入到缩聚反应釜中，然后采用熔体直纺在线添加缩聚管道添加的方式，把第一步制备得到的阻燃改性剂加入到缩聚反应釜中，与第三步得到的常压酯化物进行缩聚反应；先进行低温低真空一步缩聚，然后再进行高温高真空条件进行终缩聚反应，利用阻燃改性剂中的酯键与聚酯酯化低聚物的酯交换反应制备得到所需的阻燃聚酯母粒；

二、阻燃聚酯单丝的制备

把上述步骤一制备得到的阻燃聚酯母粒和高粘度聚酯切片采用双螺杆挤出机进行熔融共混造粒，制备得到阻燃聚酯切片；

先把得到的阻燃聚酯切片在80℃真空干燥预结晶12h，然后再在115℃条件下结晶24h，在以熔融纺丝的方法，经环吹风冷却，上油，第一次牵伸，第二次牵伸，卷绕成形得到阻燃聚酯单丝；

三、阻燃经编花边面料的制备

以阻燃聚酯单丝为原料，采用三维经编工艺，经过经编花边的设计制备得到阻燃经编花边面料；

所述的一种阻燃经编花边面料，其阻燃性能极限氧指数为30～34%，垂直燃烧性UL-94为V0级，其500℃煅烧30min残炭量为25%。

2.如权利要求1所述的一种阻燃经编花边面料的生产方法，其特征在于，在阻燃改性剂的制备中，所述的均苯三甲酸与甲醇的摩尔比值为1:3.5～1:4.2。

3．如权利要求1所述的一种阻燃经编花边面料的生产方法，其特征在于，在阻燃改性剂的制备中，所述的均苯三甲酸与三溴新戊醇的摩尔比值为1:0.98～1:1.05。

4．如权利要求1所述的一种阻燃经编花边面料的生产方法，其特征在于，在缩聚反应中，阻燃改性剂在缩聚反应中的质量分数为10～25%。

5．如权利要求1所述的一种阻燃经编花边面料的生产方法，其特征在于，在缩聚反应中，一步缩聚过程中反应温度为255～270℃，反应过程真空度控制为100～500Pa，低温低真空反应时间为0.3～1.5h；高温高真空反应温度为265～285℃，反应真空度控制为10～60Pa，反应时间为1.0～3.5h。

6．如权利要求1所述的一种阻燃经编花边面料的生产方法，其特征在于，在阻燃聚酯单丝的制备中，所述的高粘度聚酯切片的特性粘度为0.80～0.85dL/g。

7．如权利要求1所述的一种阻燃经编花边面料的生产方法，其特征在于，在阻燃聚酯单丝的制备中，阻燃聚酯母粒在阻燃聚酯切片的质量分数为10～20%。

8．如权利要求1所述的一种阻燃经编花边面料的生产方法，其特征在于，在阻燃聚酯单丝的制备中，熔融共混熔融温度为285～290℃。

9．如权利要求1所述的一种阻燃经编花边面料的生产方法，其特征在于，在阻燃聚酯单丝的制备中，所述的环吹风冷却温度为65～75℃，第一牵伸温度为160～180℃，牵伸倍数为1.8～2.0倍，第二次牵伸温度为135～145℃，牵伸倍数为3.0～3.5倍。