CN106676662A - 一种有色阻燃丙纶长丝及其生产方法 - Google Patents

一种有色阻燃丙纶长丝及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有色阻燃丙纶长丝及其生产方法，包括以下步骤：由以下重量份的原料组成：丙纶切片98‑100份，丙纶降温母粒1‑2份，色母粒0.1‑0.3份，阻燃母粒10‑20份，其中，所述的阻燃母粒由三（2，2‑二溴甲基‑3‑溴丙基）膦酸脂与三氧化二锑组成，两者的配比为2‑3:1；所述的色母粒由以下重量百分比的组分组成：聚丙烯树脂或聚乙烯树脂60～85份，偶氮颜料或酞菁颜料10‑15份，聚乙烯蜡1‑2份，硬脂酸1‑2份，抗氧化剂1010 0.1‑0.2份，按比例称取各组分高速混合后，采用双螺杆造粒机进行造粒，经冷却、烘干后制得色母粒，本发明的丙纶长丝具有了良好的阻燃性能而且染料分布均匀。

Description

一种有色阻燃丙纶长丝及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种有色阻燃丙纶长丝及其生产方法。
背景技术
自七十年代以来世界各国对阻燃纤维的研究和应用开发日益活跃，各种阻燃纤维品种不断问世。阻燃剂按化学成份可以分为有机阻燃剂和无机阻燃两大类。有机阻燃剂又分为磷系和卤系两个系列。
用于纤维阻燃改性的有机阻燃剂主要是含卤素和含磷的阻燃剂，含卤素，特别是含氯、溴的阻燃剂虽然较为有效且应用广泛，但在燃烧时易释放有刺激性和腐蚀性的卤化氢气体，尤其是常与协同剂锑氧化物配合使用时，其材料燃烧还会释放大量的烟雾，这些都会对人的生命安全造成一定威胁。在生产中，这类阻燃剂首先混合到聚酯切片中，再按通常的纺丝工艺生产纤维，生产工序受到影响，也影响了纺丝纤维的性能，从而也使含卤阻燃剂的应用受到限制。
目前纤维内着色通用的方法是：在纺丝切片或者熔体阶段，用色母粒染色的方式，针对每一种纤维的颜色配备一种传统色母粒，生产彩色纤维。
如何获得同时具有高上色效果与高阻燃性的复合丙纶纤维，同时所添加的阻燃剂和色母粒对于可纺性又不能产生不良影响，一直是人们十分关注的难题。
发发明内容
本发明提供了一种阻燃丙纶长丝，使得丙纶长丝具有了良好的阻燃性能而且染料分布均匀。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是这样的，一种有色阻燃丙纶长丝，有色阻燃丙纶长丝由以下重量份的原料组成：丙纶切片98-100份，丙纶降温母粒1-2份，色母粒0.1-0.3份，阻燃母粒10-20份，其中，所述的阻燃母粒由三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂与三氧化二锑组成，两者的配比为2-3:1；所述的色母粒由以下重量百分比的组分组成：聚丙烯树脂或聚乙烯树脂60～85份，偶氮颜料或酞菁颜料10-15份，聚乙烯蜡1-2份，硬脂酸1-2份，抗氧化剂1010 0.1-0.2份，色母粒的制备方法为：按比例称取各组分，混合后在转速为1500～ 1800r/min 的高速混合机中混合5 ～ 10min后，采用双螺杆造粒机进行造粒，螺杆转速为200 ～ 250r/min，温度控制在160 ～ 200℃，经冷却、烘干后制得色母粒。
优选地，所述的丙纶切片的分子量大于35万，分子量分布小于1.5。
本发明还提供了一种制备有色阻燃丙纶长丝的生产方法，包括如下步骤，
A、原料混合后，烘干，控制含水率为0.2%以内；
B、通过螺杆挤出机后，通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP 的结晶，以改善非晶区结构，侧吹风的温度为14~20℃，侧吹风的速度为0.5~0.8m/min；
C、经通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，第一牵伸机速130-150m/min，牵伸浴槽的温度为70-80℃，第二牵伸机速度为350-400m/min，加热箱的温度为100-110℃，第三牵伸机速度为400 -420m/min，总牵伸倍数为5.0-6.3倍；
D、拉伸后，再经过150-250℃高温松弛热定型。
螺杆挤出机的温度控制为250~280℃。
有益效果：本发明使用三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂和三氧化二锑作为阻燃剂，可大大提高提高丙纶长丝的氧指数，一是由于三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂相比于其他的芳香族溴中的溴的含量和磷的含量更高，分别为7.1%、0.30%；二是由于三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂分子内Br-P的协同效应，三是由于三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂与三氧化二锑配比，会反应生成磷酸锑，产生溴-锑协同效应；因而使得丙纶长丝具有良好的阻燃性能，另外，由于阻燃母粒和色母粒的各组分与聚丙烯基体具有良好的相容性可以改善颜料分散性与聚丙烯流动性，纺丝性能得以改善，物理性能好，而且具有了良好的阻燃性能、染料分布均匀。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种有色阻燃丙纶长丝，有色阻燃丙纶长丝由以下重量份的原料组成：丙纶切片100份，丙纶降温母粒2份，色母粒0.3份，阻燃母粒20份，其中，所述的阻燃母粒由三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂与三氧化二锑组成，两者的配比为2:1；所述的色母粒由以下重量百分比的组分组成：聚丙烯树脂或聚乙烯树脂85份，偶氮颜料或酞菁颜料15份，聚乙烯蜡2份，硬脂酸2份，抗氧化剂1010 0.2份，色母粒的制备方法为：按比例称取各组分，混合后在转速为1800r/min 的高速混合机中混合5min后，采用双螺杆造粒机进行造粒，螺杆转速为200r/min，温度控制在200℃，经冷却、烘干后制得色母粒。
实施例2
一种有色阻燃丙纶长丝，有色阻燃丙纶长丝由以下重量份的原料组成：丙纶切片98份，丙纶降温母粒1份，色母粒0.1份，阻燃母粒10份，其中，所述的阻燃母粒由三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂与三氧化二锑组成，两者的配比为3:1；所述的色母粒由以下重量百分比的组分组成：聚丙烯树脂或聚乙烯树脂60份，偶氮颜料或酞菁颜料10份，聚乙烯蜡1份，硬脂酸1份，抗氧化剂1010 0.1份，色母粒的制备方法为：按比例称取各组分，混合后在转速为1500r/min 的高速混合机中混合10min后，采用双螺杆造粒机进行造粒，螺杆转速为250r/min，温度控制在160℃，经冷却、烘干后制得色母粒。
实施例3，一种阻燃丙纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
A、将实施例1的原料混合后，烘干，控制含水率为0.2%以内，其中，所述的丙纶切片的分子量大于35万，分子量分布小于1.5；
B、通过螺杆挤出机（温度设定为260℃）后，通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP的结晶，以改善非晶区结构，侧吹风的温度为14℃，侧吹风的速度为0.5m/min；
C、经通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，第一牵伸机速130m/min，牵伸浴槽的温度为80℃，第二牵伸机速度为350m/min，加热箱的温度为110℃，第三牵伸机速度为420m/min，总牵伸倍数为5.0-6.3倍；
D、拉伸后，再经过200℃高温松弛热定型。
实施例4，一种阻燃丙纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
A、将实施例2的原料混合后，烘干，控制含水率为0.2%以内，其中，所述的丙纶切片的分子量大于35万，分子量分布小于1.5；
B、通过螺杆挤出机（工艺温度为260℃）后；通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP的结晶，以改善非晶区结构，侧吹风的温度为20℃，侧吹风的速度为0.8m/min；
C、经通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，第一牵伸机速150m/min，牵伸浴槽的温度为70℃，第二牵伸机速度为400m/min，加热箱的温度为100℃，第三牵伸机速度为420m/min，总牵伸倍数为5.0-6.3倍；
D、拉伸后，再经过200℃高温松弛热定型。
分别对实施例3、4 制得的成品进行技术检测：强度可达7~8g/d，断裂伸长率达14~15%，氧指数均为32-34，均达到难燃材料的标准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种有色阻燃丙纶长丝，其特征在于，有色阻燃丙纶长丝由以下重量份的原料组成：丙纶切片98-100份，丙纶降温母粒1-2份，色母粒0.1-0.3份，阻燃母粒10-20份，其中，所述的阻燃母粒由三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂与三氧化二锑组成，两者的配比为2-3:1；所述的色母粒由以下重量百分比的组分组成：聚丙烯树脂或聚乙烯树脂60～85份，偶氮颜料或酞菁颜料10-15份，聚乙烯蜡1-2份，硬脂酸1-2份，抗氧化剂1010 0.1-0.2份，色母粒的制备方法为：按比例称取各组分，混合后在转速为1500～ 1800r/min 的高速混合机中混合5 ～ 10min后，采用双螺杆造粒机进行造粒，螺杆转速为200 ～ 250r/min，温度控制在160 ～ 200℃，经冷却、烘干后制得色母粒。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃丙纶长丝的生产方法，其特征在于，所述的丙纶切片的分子量大于35万，分子量分布小于1.5。
3.制备权利要求1或2所述的有色阻燃丙纶长丝的生产方法，其特征在于，包括以下步骤，
A、原料混合后，烘干，控制含水率为0.2%以内；
B、通过螺杆挤出机后，通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP的结晶，以改善非晶区结构，侧吹风的温度为14~20℃，侧吹风的速度为0.5~0.8m/min；
C、经通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，第一牵伸机速130-150m/min，牵伸浴槽的温度为70-80℃，第二牵伸机速度为350-400m/min，加热箱的温度为100-110℃，第三牵伸机速度为400 -420m/min，总牵伸倍数为5.0-6.3倍；
D、拉伸后，再经过150-250℃高温松弛热定型。
4.根据权利要求2所述的一种阻燃丙纶长丝的生产方法，其特征在于，螺杆挤出机的温度控制为250~280℃。
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