CN106460235A

CN106460235A - 制造阻燃纱的新方法

Info

Publication number: CN106460235A
Application number: CN201580020919.XA
Authority: CN
Inventors: 弗朗兹-克萨韦尔·达穆尔
Original assignee: MERMET
Current assignee: MERMET
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2035-04-21
Also published as: CA2945911A1; AU2015250659B2; EP3134567B1; AU2015250659A1; KR20160143834A; DK3134567T3; EP3134567A1; CA2945911C; CN106460235B; US20170044694A1; KR102239700B1; ES2685570T3; US9920458B2; BR112016024456A2; MX2016013917A; WO2015162371A1; JP6581995B2; JP2017514034A; PL3134567T3

Abstract

本发明涉及一种用于制造纱(I)的方法，所述纱由包覆有聚合物护套的多丝芯(1)组成。该护套通过在多丝芯(1)上沉积熔融聚合物的可混溶混合物来制备，该可混溶混合物包含：‑至少一种阻燃剂(4)；和‑至少两种聚合物，其在熔融状态下不会建立相互的永久性化学键；其中该两种聚合物中的一种称为共阻燃聚合物，其一方面呈现玻璃化转变温度，另一方面呈现熔融温度，该玻璃化转变温度显著低于称为基础聚合物的另一种聚合物的玻璃化转变温度，并且该熔融温度同样显著低于该基础聚合物的熔融温度。

Description

制造阻燃纱的新方法

本发明涉及适于制造用于提供防晒的织物表面的纱的技术领域。更准确地说，本发明涉及一种制造阻燃纱的新方法，所述纱优选不含卤素。

在制造用于防晒的织物的领域中，期望纱具有阻燃性。用阻燃剂处理纱是必要的。为此目的，芯纱通常用阻燃聚合物组合物包覆。特别地，提出使用PVC增塑溶胶将芯纱包覆，但由于PVC增塑溶胶含有氯使其应用受到限制。这种技术特别在文献EP 2 562 208和EP 0900 294中描述，其中提出通过用PVC增塑溶胶包覆玻璃纤维芯纱以获得复合纱，该PVC增塑溶胶通过三元混合物防火，该三元混合物包含硼酸锌；氧化的锑化合物和选自由铝、镁、锡、锌和铅组成的组中的金属的水合氧化物。

其它解决方案提出通过使用大量的阻燃填料来获得具有令人满意的阻燃性质的无卤纱(其出于环境因素是期望的)，阻燃填料与获得细纱(对应于80tex至120tex的平均值)是不相容的。此外，当使用大量阻燃填料时，发现一些填料靠近长丝，它们在其中充当研磨剂，从而削弱了所得到的最终纱。结果，阻燃剂含量较少的卤化聚合物是优选的。另一种解决方案在于使用卤化阻燃剂，例如十溴二苯醚或十溴二苯基乙烷或氯化石蜡，其特别有效并因此可以以较低浓度单独使用或与锑盐如三氧化锑协同使用。这适用于例如由供应商Mechoshade销售的护套纱织物，其中纱和护套由热塑性烯烃形成；由Mechoshade生产的参考号1350的织物由直径为约500微米(μm)的纱制成。该结果是通过在平均直径为约300μm的芯纱上沉积厚度为约100μm的护套而获得的。以这种方式获得的织物具有优异的阻燃性质，并且在某些致密度下，它们可以实现法国标准NPF92.507规定的M1型分级。存在于这些织物中的溴的量为约4.5％。此外，应该强调的是，大多数含溴阻燃剂被怀疑是有毒的，并且十溴二苯醚（其目前一直是具有最佳性能的含溴阻燃剂之一）包括在涉及化学品的注册、评估、授权和限制(REACH)的欧洲法规规定的高度关注物质(SVHC)清单中。

因此，目前还没有任何已知的技术方案可以制备小直径(平均直径为约200μm至400μm)的复合纱，其通过挤出在芯纱上提供护套而制得且适于制备高度阻燃的织物表面。术语“高度阻燃”用于指具有根据法国标准NFP92.507规定的M1型分级，或根据德国标准DIN4102规定的B1分级的织物表面。

在这种情况下，本发明的目的之一在于提供一种制造小直径的阻燃纱的新方法，该纱能够用于制备高度阻燃的织物表面，且其与用于提供防晒的领域中的应用相容。特别地，在优选的实施方案中，本发明的方法使得可以避免使用被认为是有害的含卤素成分。

更准确地说，本发明提供了一种制造纱的方法，该纱由包覆在聚合物护套中的多丝芯构成，所述护套包括两个相邻的同轴聚合物区域，称为内部区域和外部区域，外部区域掺入有至少一种阻燃剂，阻燃剂在外部区域中的浓度大于阻燃剂在内部区域中的浓度，该方法的特征在于，护套通过使熔融聚合物的可混溶混合物沉积至多丝芯(1)上来制备，该混合物包含：

-所述至少一种阻燃剂；和

-至少两种聚合物，其在熔融状态下不会建立相互的永久性化学键，其中一种聚合物称为共阻燃聚合物，其呈现玻璃化转变温度和熔融温度二者，该玻璃化转变温度显著低于称为基础聚合物的另一种聚合物的玻璃化转变温度，且该共阻燃聚合物的熔融温度同样显著低于基础聚合物的熔融温度；

所述沉积之后是冷却步骤，在冷却步骤期间，基础聚合物首先冻凝，并且共阻燃聚合物向外迁移，其中夹带着至少部分阻燃剂。

本发明的方法尤其可以生产无卤纱。为此，构成多丝芯的材料、聚合物护套材料和存在的阻燃剂材料都应该选择为无卤的。通过本发明的方法生产的纱由多丝芯构成，所述多丝芯包覆在聚合物护套中。根据本发明的基本特征，所述护套具有两个相邻的同轴聚合物区域，称为内部区域和外部区域，外部区域包含至少一种阻燃剂，阻燃剂在外部区域中的浓度大于阻燃剂在内部区域中的浓度。在优选的方式中，多丝芯具有有机的性质。

通过使用在熔融状态下可混溶的聚合物的特定混合物，本发明的方法使能够最终获得由所得护套的内部区域保护的多丝芯，该内部区域填充有很少或根本没有阻燃剂。护套外部区域中的阻燃剂浓度用于将阻燃剂的作用集中在纱的周边区域，从而导致获得优良的防火性质。

所使用的聚合物的量通常以这样的方式选择：在所获得的纱中，护套构成纱的总重量的40至80wt%，优选50至70wt%。

为了获得良好的阻燃性能，引入的阻燃剂的量应当以这样的方式选择：在所获得的纱中，包含在外部区域中的阻燃剂的量相对于护套的总重量为15至50wt%，优选20至30wt%。该重量百分比对应于阻燃剂的重量相对于护套的总重量乘以100。

有利地，用本发明的方法获得的纱具有150μm至500μm，优选200μm至400μm的平均直径。平均直径是所有直径测量值例如十次这样的测量的算术平均值，特别是使用由供应商Zumbach销售的MSD 25型设备测量的。

本发明的方法具有比使用两个沉积操作的制造方法更简单且没那么繁冗复杂的的优点，使用两个沉积操作的制造方法包括：

-第一沉积步骤，其在多丝芯上沉积第一组合物，其中所述第一组合物被沉积以形成构成护套的内部区域的第一聚合物层；和

-第二沉积步骤，在所得的第一聚合物层上沉积第二组合物，其中第二组合物被沉积以形成护套的外部区域，第二组合物掺入至少一种阻燃剂。

本发明的仅具有一个沉积步骤的方法还使在聚合物层中获得存在于其整个体积中的共同材料的连续性。因此，减少了材料中界面的数量，并因此提高了内聚力。

以下参考附图给出详细描述，以使得本发明能够被更好地理解。

图1是通过根据本发明的方法获得的纱的横截面的示意图。

图2是用于执行本发明的具有单次沉积操作的方法的示例设备的示意图。

在本发明的上下文中，护套以常规方式保护多丝芯并赋予长丝内聚力，从而使纱可用于工业转化机器。

在本发明的上下文中，所制备的围绕多丝芯的护套还执行两个作用：i)获得圆形截面且直径恒定的护套纱；和ii)赋予纱阻燃性质。因此，通过本发明的方法制造的纱是圆形截面，在纱的整个长度上具有恒定的在±10％以内的直径。也就是说每个直径测量值属于以下范围：平均值加或减10％。平均值是所有直径测量值的算术平均值，特别是使用由供应商Zumbach销售的MSD 25型设备测量的。在优选的方式中，被内部区域围绕的多丝芯的平均直径为100μm至400μm，正或负10％以内；优选125μm至300μm，正或负10％以内；以获得与外部区域一起具有150μm至500μm，正或负10％以内；优选200μm至400μm，正或负10％以内的总平均直径的纱。

在纱外围的阻燃剂的高浓度与小直径的纱和良好的阻燃性质相容。此外，护套的内部区域保护多丝芯体免受由于阻燃剂的存在而可能遭受的攻击，假定在本发明的上下文中，该试剂主要位于外部区域中。

从图1中可以看出，使用本发明的方法制造的纱I包括由护套包围的多丝芯1，护套由两个同轴区域组成：内部聚合物层或区域2和在其中分布有阻燃剂4的外部聚合物层或区域3。

护套的两个区域(内部区域和外部区域)中的每一个优选在尺寸和组成上是均匀的。特别地，阻燃剂规则地分布在形成外部区域的聚合物基质内。

通常，内部聚合物区域在护套组成中占少数。其优选占复合纱总重量(即芯+护套)的6％至26％，并且调节沉积的混合物中基础聚合物和共阻燃聚合物以及阻燃剂的量，以获得这样的百分比。

在由一组长丝构成的芯纱周围的聚合物护套的外部区域中的阻燃剂的浓度大于在内部区域中的阻燃剂的浓度，这归因于在本发明的方法中发生的迁移。护套的内部区域可任选掺入阻燃剂，特别是随着存在于沉积混合物中的阻燃剂的量而变化。

根据优选的特征，通过本发明的方法制备的纱(芯和聚合物护套二者)是无卤的，即在本方法中使用的成分(构成复丝芯的材料、构成护套的聚合物材料以及阻燃剂材料)均不含任何卤素原子。

根据本发明制造的纱的芯，称为多丝芯，是以在优选方向上延伸的一组长丝的形式。这种多丝芯对应于通常可商购的多丝纱。在本发明的上下文中，随着构成芯的材料的变化，优选使用呈现在20tex至150tex，优选30tex至60tex的计数的多丝芯。自然地，优选使用由不良燃烧的材料制成的多丝芯。有利地，多丝芯由不含任何卤素的材料制成。由于可再循环性的原因，在优选的方式中，多丝芯由有机材料，特别是优选选自如下聚合物的热塑性聚合物制成：聚酰胺；聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))；聚氨酯；聚烯烃(例如聚丙烯)和乙烯基聚合物(例如乙酸乙烯酯)；和其它人造聚合物如乙酸纤维素；以及它们的混合物。然而，芯可以由有机材料制成，例如由玻璃纤维丝束构成。然而，本发明特别适合于对由特别是聚酯或聚烯烃类可燃材料制成的芯进行防火。

在本发明的上下文中，为了获得本发明的双层聚合物护套，该护套具有富集在外层中的一种或多种阻燃剂（如图1所示），多丝芯覆盖有包含熔融聚合物与至少一种阻燃剂的混合物的组合物，该组合物能够将纱包覆并且配制，从而获得在冷却期间阻燃剂朝纱外围的迁移。

在优选的方式中，构成护套的聚合物不包括卤素，从而特别排除了在现有技术中使用的基于增塑溶胶的聚氯乙烯(PVC)族。构成内部区域和外部区域的聚合物可以例如选自：丙烯酸或甲基丙烯酸酯；非卤化的乙烯基聚合物；乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物；聚烯烃；苯乙烯共聚物；聚氨酯；聚酰胺；聚酯；共聚酰胺；共聚酯；油酸酰胺；芥酸酰胺；聚硅酮和缩醛。

构成护套的两个区域中的每一个的聚合物的性质尤其取决于用于制造各个区域的方法。

在本发明的上下文中，沉积熔融聚合物的可混溶混合物，所述混合物包含至少一种阻燃剂和至少两种属于不同化学族的聚合物，其中两种聚合物中的一种(称为共阻燃聚合物)的玻璃化转变温度显著低于另一种聚合物(称为基础聚合物)的玻璃化转变温度，并且还具有同样显著低于基础聚合物的熔融温度的熔融温度。术语“显著低于”优选是指低至少10℃，优选低约20℃至30℃。优选地，共阻燃聚合物的熔融温度和基础聚合物的熔融温度之间的差值为15℃至50℃，优选30℃至50℃。当测量的熔融温度或玻璃化转变温度在一个数值范围内变化时，通过取测量值的算术平均值来确定该差值，例如基于要比较的每个温度的五次测量。自然地，假定沉积两种熔融聚合物的混合物，应选择具有较低熔融温度的共阻燃聚合物，以避免在基础聚合物的熔融温度下降解。

所沉积的聚合物混合物被称为是在熔融状态是“可混溶的”的聚合物混合物，即混合物是均匀的，并且不存在各种聚合物的任何分层或分离。然而，这不一定意味着基础聚合物和共阻燃聚合物仅在两种熔融聚合物的混合物中是可混溶的。可能需要添加其他聚合物以使得可以获得可混溶的混合物。

还选择这两种聚合物的化学性质，以使阻燃剂在冷却期间位于外部区域，即所得最终纱的表面。特别地，它们以这样的方式选择，即两种聚合物之间在熔融状态下不建立永久性的化学键。术语“永久性的化学键”用于表示当聚合物经受布朗运动并因此阻断一种聚合物相对于另一种聚合物的移动能力时仍保持的键。这种键特别是共价键或范德华键。这不排除聚合物之间在熔融状态下暂时形成离子键的可能性。在构成护套的聚合物混合物的冷却期间，具有较高熔融温度的聚合物，称为“基础”聚合物，首先冻凝。然后，称为“共阻燃”聚合物的另一种聚合物（虽然与基础聚合物在熔融混合物中可混溶）夹带着部分阻燃剂向外迁移，因为两种聚合物之间在熔融状态下不存在永久性化学键。共阻燃聚合物优选表现为粘合促进剂，其在熔融状态下固定到阻燃剂表面。为此，当呈固体形式时，阻燃剂有利地呈现大的比表面积，理想地大于50平方米/克(m²/g)。在优选方式中，同样当阻燃剂为固体形式时，由熔融状态的聚合物在阻燃剂上形成的润湿角小于90°。

通常，在最终护套中，基础聚合物是结晶或部分结晶形式。

理想地，基础聚合物具有10,000克/摩尔(g/mol)至30,000g/mol的数均分子量Mn，而共阻燃聚合物具有300g/mol至1000g/mol的数均分子量Mn。

因此，在本发明的用于制造纱的方法（其中仅有单一沉积操作）中，基础聚合物形成内部区域，并且与基础聚合物混合的共阻燃聚合物形成护套的外部区域的聚合物基质。自然可能的是，每个区域由聚合物的混合物形成，包括每个区域中的至少一个以及可能的所有区域，只要满足本发明的上下文中阐述的条件。在优选的方式中，构成护套的内部区域的基础聚合物选自：丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；非卤化的乙烯基聚合物；聚氨酯；聚酰胺；热塑性聚烯烃；热塑性烯烃(TPO)弹性体；苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)型或苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(SEBS)型的苯乙烯共聚物；聚酯和聚硅酮；并且护套的外部区域的聚合物基质由至少一种与存在于内部区域中相同的基础聚合物和至少一种阻燃聚合物形成，所述阻燃聚合物选自：共聚酰胺；共聚酯；聚氨酯；聚烯烃；油酸酰胺；芥酸酰胺和基于苯乙烯的共聚物。

护套的内部区域可能最终含有一定量的的阻燃剂，但阻燃剂的浓度低，该浓度总是小于外部区域中的阻燃剂浓度。

即使当内部区域包括一定量的阻燃剂时，通常认为存在于护套中的阻燃剂的总重量的至少60％，优选至少75％存在于外部区域中。

用于构成护套的聚合物的性质也应当根据纱的最终应用而改变。例如，当纱用于室内应用时，优选使用呈现高水分吸收的聚合物，例如聚酰胺；而当纱用于室外应用时，优选使用不可水解的聚合物，例如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或苯乙烯及其共聚物。

用于本发明的方法中的阻燃剂优选不含卤素。特别地，可以使用一种或多种选自含磷或含氮阻燃剂中的阻燃剂，例如：多磷酸铵；三聚氰胺异氰脲酸酯；季戊四醇的衍生物和三聚氰胺的衍生物；以及钼酸铵，其取决于存在于护套的外部区域中的聚合物的性质。因此，存在的阻燃剂的性质可以是有机的或无机的。在已知的方式中，根据用于构成护套的外部区域的聚合物的性质来选择试剂。当外部区域由聚酰胺制成时，优选使用含氮阻燃剂，例如三聚氰胺异氰脲酸酯。许多阻燃聚合物组合物是可商购的，并且可以用作沉积的混合物的组分。这种基于聚酰胺的组合物特别地可获自Addiplast，Albis或Ultraspolymers或Arkema；并且这样的基于EVA的组合物可得自Arkema，Alphagary或Eurofind。也可以通过使用单独销售的共阻燃聚合物和试剂，然后将它们混合在一起或复合来制备沉积组合物。

阻燃剂可以是一种或多种液体化合物和/或一种或多种优选呈现为小粒度的固体化合物的形式。术语“小粒度”用于表示最大尺寸小于50μm的颗粒。选择阻燃剂，使阻燃剂在含有其的沉积制剂中有规律地分布。特别地，如果阻燃剂包含一种或多种液体化合物，则它们可溶于或可混溶于熔融聚合物的混合物中。如果阻燃剂包含一种或多种固体化合物，则它们的小粒度使得可在熔融聚合物的混合物内获得规则的分散体。

构成本发明的纱的方法包括在单一沉积操作中制备护套，同时选择能够使阻燃剂的分子或颗粒迁移到护套的外围部分中的沉积制剂。这种沉积优选与标定步骤一起进行，在标定步骤中，通过在芯纱上挤出护套并使护套通过模具来将其标定。然而，可以使用本领域技术人员公知的能够沉积熔融聚合物的混合物的任何合适的方法来覆盖和标定织物芯。

在制造也构成纱的护套的覆盖物时，该方法由将阻燃剂放置在复合纱的周边构成。为此，所使用的制剂是熔融聚合物的可混溶混合物的形式，并且包含以下成分：

-一种或多种基础聚合物，其用于赋予护套机械性质和保证耐久性；

-一种或多种阻燃剂，其由一种或多种液体化合物和/或一种或多种优选呈现为小粒度的固体化合物形成；和

-一种或多种共阻燃聚合物，其呈现的玻璃化转变温度和熔融温度分别显著低于基础聚合物的玻璃化转变温度和熔融温度，以在冷却期间夹带至少部分阻燃试剂至护套周边。

阻燃剂规则地分布在熔融聚合物的混合物中。这种均匀分布可以通过混合操作例如机械搅拌获得。包含熔融状态的聚合物混合物和所选择的阻燃剂的制剂通过用于覆盖和包覆多丝芯的任何合适的技术施加到多丝芯纱上。特别地，可以使用导致获得具有圆形截面和恒定直径的护套的技术，例如挤出护套技术。可以在沉积操作之前预热芯。

冷却以这种方式获得的覆盖物的操作使得填料或阻燃分子能够位于护套的外围，即在最终获得的纱的外部区域中。共阻燃聚合物表现为粘合促进剂，并且在熔融状态下，其被固定到构成阻燃体系的填料或分子的表面。当护套冷却时，具有较高熔融温度的基础聚合物首先冻凝。因此，在熔融状态下与基础聚合物之间不存在任何永久性化学键的共阻燃聚合物不会被化学键保留住，并且向外部迁移，并携带其涂覆的阻燃填料。当复合纱的温度变得低于基础聚合物的玻璃化转变温度或低于共阻燃聚合物的熔融温度时，共阻燃聚合物的迁移不能再继续，并且结构开始被冻凝。所得到的纱如图1所示。因此，重要的是完全控制纱的冷却速度。有利地，纱在低于基础聚合物的玻璃化转变温度但高于共阻燃聚合物的玻璃化转变温度的平台温度下冷却。该平台优选在冷却开始后不久开始，特别是在冷却开始后小于20秒，优选小于10秒，更优选小于5秒开始，和/或其应持续1秒至10秒。为此，例如可以利用以下操作模式：

-使用连续的冷却装置，例如含有水或其它传热流体的容器或受控大气的腔室：第一个容器用于淬火挤出的纱并使其温度在几秒钟内(理想情况下<5秒)达到低于基础聚合物的玻璃化转变温度但高于共阻燃聚合物的玻璃化转变温度的温度。第二容器用于将该温度保持几秒钟(理想地>10秒)。共阻燃聚合物然后迁移到复合纱的外围区域。当基础聚合物和共阻燃聚合物具有彼此相对接近的熔融和玻璃化转变温度(差值小于20℃)时，应使用该技术方案；和

-使用如上所述的单个冷却装置，其使复合纱淬火，从而使复合纱的温度在几秒内达到低于基础聚合物的玻璃化转变温度但远高于共阻燃聚合物的玻璃化转变温度的温度。“远高于”应理解为，温度比共阻燃聚合物的玻璃化转变温度高至少20℃。当基础聚合物和共阻燃聚合物具有相差至少20℃的玻璃化转变温度时，该技术方案是优选的。

最后，外部区域因此由至少三种组分组成：基础聚合物；共阻燃聚合物；和阻燃剂。

作为适合用作基础聚合物的聚合物的实例，可以提及丙烯酸或甲基丙烯酸酯；非卤化的乙烯基聚合物；聚氨酯；聚酰胺；热塑性聚烯烃；热塑性烯烃(TPO)弹性体；苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)型或苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(SEBS)型的苯乙烯共聚物；聚酯和聚硅酮。

作为可用作共阻燃聚合物的聚合物的实例，可以提及共聚酰胺；共聚酯；聚氨酯；聚烯烃；油酸酰胺；芥酸酰胺；以及还有基于苯乙烯的共聚物。

自然地，应选择基础聚合物和共阻燃聚合物以满足以下条件：

-在熔融状态下，它们（可能与其他聚合物一起）必须能够形成可混溶的混合物。具体地，如果基础聚合物和共阻燃聚合物本身在熔融状态下不可混溶，则可以通过加入一些与它们各自独立混溶的其他聚合物来获得可混溶的混合物。因此，通过使用共聚酰胺热熔体作为这两种聚合物的增容剂，可以使熔融状态的聚酰胺和聚酯的混合物变得可混溶。同样，可以设想使用含硅烷的聚合物来制备相容的聚酰胺和聚氨酯的混合物；

-它们必须在熔融状态下不存在永久性化学键；和

-共阻燃聚合物的玻璃化转变温度必须显著低于基础聚合物的玻璃化转变温度，以及熔融温度显著低于基础聚合物的熔融温度。

作为适用于本发明方法的聚合物材料的实例，可以提及以下混合物：

实施例1：

-基础聚合物：聚酰胺6(60重量份(pbw))；

-共阻燃聚合物：共聚酯(30pbw)；和

-增容剂：共聚酰胺(10pbw)。

实施例2：

-基础聚合物：聚烯烃(60pbw)；

-共阻燃聚合物：苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物(20pbw)；和

-增容剂：乙烯丙烯酸马来酸酐三元共聚物(20pbw)。

冷却步骤可以通过使纱通过冷却区，特别是保持在3℃至25℃的温度的区域来进行。可以使用在任何涂布，挤出和/或热熔沉积方法中使用的常规冷却技术，并且实际上也可以在两阶段方法中的两个沉积操作中的每一个之后使用。

在优选的方式中，外部区域不是通过沉积增塑溶胶形式或水分散体形式的聚合物分散体而获得的。不使用增塑溶胶技术，因为它需要使用增塑剂，即小分子量的化合物，其从纱表面迁移和渗出，导致油腻的感觉。有利地，也不使用水性分散技术，因为它不能在外部区域中获得连续的护套，其中这种连续性用于保证芯纱免受来自外部介质的侵袭。有利地，本发明的方法不使用增塑溶胶，也不使用增塑剂，使得护套不含增塑溶胶或增塑剂。

本发明方法的各个步骤可以连续进行，以便产生长度非常大的纱。在本发明方法结束时获得的纱可以在使用前卷绕到卷轴上。

在本发明的上下文中，所提出的复合纱可以不具有卤素，并且可以通过用包含至少两个具有不同组成的连续区域的涂层带护套多丝芯纱而获得：

-位于芯纱上并通向所获得的纱的内部区域，其截面为圆形且直径恒定；和

-由阻燃覆盖物构成的外部区域，该阻燃覆盖物在组成和厚度上是均匀的并且沉积在内部区域上。

由于在本发明的上下文中提出的纱是用于制造用于提供防晒的织物表面，用于制造本发明的纱的各种组分应当选择为具有用于该目的的所有技术特征，特别是耐紫外线(UV)辐射，如通过符合标准NF EN ISO 105B02的Xenotest人工老化试验测量的；耐污性和适于清洁性；制备遮篷织物所需的机械性质；以及耐受恶劣天气、高温和低温的能力，特别是当纱用于户外应用时。

本发明的方法可以生成这样的纱，其具有在标准NFP92507中称为M1型或在标准DIN 4102中称为B1型的高水平防火性。

通过本发明的方法获得的带护套的阻燃纱可以用于制造提供防晒的织物或者在防晒中使用，该织物可以是织造织物，织造或无纺稀松布，以及由至少部分或者甚至完全由根据本发明的纱构成的针织物。

通过本发明的方法获得的阻燃纱可以用于制备适于提供防晒的织物，特别是用于制造遮阳篷。为此目的，通过本发明的方法获得的纱应根据所选择的结构通过本领域技术人员公知的任何合适的技术进行编织、锁缝、针织或粘合结合。通过使用本发明的方法获得的纱制成的织物、稀松布或针织物具有低的开孔率，特别是约0至15％，优选3％至10％；并且具有所需要的性质，特别是根据防晒和耐火性方面而言的性质。这种织物可以放置在室内或室外。本发明的纱使得可以制造具有以下防火性能的织物，其符合根据法国标准NFP92507的M1型分级和根据德国标准DIN 4102的B1型分级。

下面的实施例用于说明本发明，但其没有限制性。

实施例1-具有单个沉积步骤的方法

下面描述一个本发明的复合纱的实例：

-多丝芯：未经防火处理的2 167 dtex S120 PET纱(平均直径：210μm)(商业参考号：来自Trevira的Trevira 691G)；

-基础聚合物和阻燃填料：V0型阻燃聚酰胺6(商业参考号：Vampamid PA6 0024V0，来自Vamp Tech)-构成护套重量的60%(熔融温度：245℃至265℃；玻璃化转变温度(Tg)：50℃至60℃)。

-共阻燃聚合物：共聚酯(商业参考号：Griltex 2132E，来自EMS divisionGriltex)，占护套重量的20%(熔融温度：110℃至120℃；Tg：18℃至20℃)；和

-用于获得可混溶混合物的聚合物：共聚酰胺低聚物(商业参考号：Griltex D1549A，来自EMS division Griltex)，占护套重量的20%(熔融温度：115℃至145℃；Tg：18℃至30℃)。

所使用的制造方法在图2中示意性地示出：构成多丝芯的纱1从卷轴10展开，通过预热区20，随后到达终止于模具中的挤出包覆装置30，其由此进入冷却区40，以便获得本发明的纱I，其在卷绕至卷轴50上之后适于储存。

运行条件：

-纱的预热：90℃；

-挤出温度：

进料区域	挤出装置主体	模具
			180℃	200℃至220℃	245℃

-材料压力：5巴；

-冷却温度：30℃；

-卷绕张力：150克/纱(g/纱)；

-卷绕速度：400米/分钟(m/min)；

-最终获得的纱的平均直径：350μm。

使用这种纱通过针织或编织(18/18方平组织)制造的织物表面导致具有根据标准NFP 92507的M1分级和根据标准DIN 4102/1的B1分级的产品。

实施例2-具有单个沉积步骤的方法

本发明的复合纱的另一个实例如下所述：

-多丝芯：经防火处理的300dtex S120聚丙烯(PP)纱(平均直径：210μm)(商业参考号：来自Ponsa的PP Yarn 300Tangle)；

-基础聚合物和阻燃填料：V0型阻燃乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物(商业参考号：来自Alphagary的Megolon HF1876)-构成护套重量的60%(熔融温度：165℃至175℃；Tg：80℃至90℃)。

-SEBS共阻燃聚合物(商业参考号：来自Hexpol的Lifoflex 50)，-构成护套重量的20%(熔融温度：125℃至160℃；嵌段的Tg：-40℃至0℃)；和

-用于获得可混溶混合物的聚合物：乙烯、马来酸酐和丙烯酸酯三元共聚物(商业参考号：来自Arkema的Lotader 8200)，-构成护套重量的20%(熔融温度：100℃至115℃；Tg：40℃至60℃)。

所使用的制造方法在图2中示意性地示出，如实施例1所述。

运行条件：

-纱的预热：80℃；

-挤出温度：

进料区域	挤出装置主体	模具
			145℃	145℃至175℃	195℃

-材料压力：5巴；

-冷却温度：12℃；

-卷绕张力：150g/纱；

-卷绕速度：400m/min；

-最终获得的纱的平均直径：350μm。

Claims

1.一种用于制造纱(I)的方法，所述纱由包覆在聚合物护套中的多丝芯(1)构成，所述护套包括两个相邻的称为内部区域(2)和外部区域(3)的同轴聚合物区域(2,3)，所述外部区域(3)掺入有至少一种阻燃剂(4)，所述阻燃剂(4)在所述外部区域(3)中的浓度大于所述阻燃剂(4)在所述内部区域(2)中的浓度，所述方法的特征在于，所述护套通过使熔融聚合物的可混溶混合物沉积至所述多丝芯(1)上来制备，所述混合物包含：

-所述至少一种阻燃剂(4)；和

-至少两种聚合物，其在熔融状态下不会建立相互的永久性化学键，其中一种称为共阻燃聚合物的聚合物呈现玻璃化转变温度和熔融温度二者，所述玻璃化转变温度显著低于称为基础聚合物的另一种聚合物的玻璃化转变温度，所述熔融温度同样显著低于所述基础聚合物的熔融温度；

所述沉积之后是冷却步骤，在所述冷却步骤期间，所述基础聚合物首先冻凝，并且所述共阻燃聚合物向外迁移，其中夹带着至少部分阻燃剂(4)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所制造的纱(I)不含卤素。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述纱(I)在平台温度下进行冷却，所述平台温度低于所述基础聚合物的玻璃化转变温度但高于所述共阻燃聚合物的玻璃化转变温度。

4.根据权利要求1，2或3所述的方法，其特征在于，所述沉积通过标定步骤来进行，在该标定步骤中，在纱芯(1)上挤出护套并且使所述护套通过模具来将其标定。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述基础聚合物选自：丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；非卤化的乙烯基聚合物；聚氨酯；聚酰胺；热塑性聚烯烃；热塑性烯烃(TPO)弹性体；苯乙烯丁二烯或苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯型的苯乙烯共聚物；聚酯；和聚硅酮；并且所述共阻燃聚合物选自：共聚酰胺；共聚酯；聚氨酯；聚烯烃；油酸酰胺；芥酸酰胺；和基于苯乙烯的共聚物。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于所述共阻燃聚合物首先呈现玻璃化转变温度，其次是熔融温度：

-所述玻璃化转变温度比所述基础聚合物的玻璃化转变温度低至少10℃；且

-所述熔融温度同样比所述基础聚合物的熔融温度低至少10℃。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述共阻燃聚合物的熔融温度与所述基础聚合物的熔融温度之间的差值为15℃至50℃，优选30℃至50℃。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在所制备的纱(I)中，所述护套构成所述纱(I)的总重量的40至80wt％，优选50至70wt％。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在所制备的纱(I)中，所述外部区域(3)包含阻燃剂(4)，阻燃剂(4)的量相对于所述护套的总重量为15至50wt％，优选20至30wt％。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所制备的纱(I)具有150±10％μm至500±10％μm，优选200±10％μm至400±10％μm的平均直径。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所制备的纱(I)的截面是圆形的，并且在所述纱(I)的整个长度上具有正负10％内的恒定直径。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，在所制备的纱(I)中，存在于所述护套中的所述阻燃剂(4)的总重量的至少60％，优选至少75％存在于所述外部区域(3)中。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，在所制备的纱(I)中，所述阻燃剂(4)规则地分布在形成所述外部区域(3)的聚合物基质中。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，在所制备的纱(I)中，所述护套的内部区域(2)由选自如下的一种或多种基础聚合物制成：丙烯酸或甲基丙烯酸酯；非卤化的乙烯基聚合物；聚氨酯；聚酰胺；热塑性聚烯烃；热塑性烯烃(TPO)弹性体；苯乙烯丁二烯或苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯型的苯乙烯共聚物；聚酯和聚硅酮；并且所述护套的外部区域(3)的聚合物基质由至少一种与存在于所述内部区域中的基础聚合物相同的基础聚合物和至少一种选自如下的共阻燃聚合物形成：共聚酰胺；共聚酯；聚氨酯；聚烯烃；油酸酰胺；芥酸酰胺和基于苯乙烯的共聚物。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述多丝芯(1)由至少一种热塑性聚合物制成，所述热塑性聚合物优选选自：聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚烯烃、乙烯基聚合物和纤维素乙酸酯，或这些聚合物的混合物。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述阻燃剂(4)选自含磷或含氮的阻燃剂(4)，特别选自多磷酸铵、三聚氰胺异氰脲酸酯、季戊四醇的衍生物和三聚氰胺的衍生物，以及钼酸铵。