CN107557901A - 一种阻燃抗熔滴聚酯纤维及其制备方法 - Google Patents
一种阻燃抗熔滴聚酯纤维及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107557901A CN107557901A CN201710796890.5A CN201710796890A CN107557901A CN 107557901 A CN107557901 A CN 107557901A CN 201710796890 A CN201710796890 A CN 201710796890A CN 107557901 A CN107557901 A CN 107557901A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- retardant
- flame
- dripping
- esterification
- polyester fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本发明涉及一种阻燃抗熔滴聚酯纤维及其制备方法，通过磷系阻燃剂和氧化石墨烯在一定条件下反应，制备得到阻燃抗熔滴剂，再以对苯二甲酸及乙二醇为原料，通过原位聚合的方法将阻燃抗熔滴添加剂引入到聚酯基体中，制备得到阻燃抗熔滴聚酯，随后通过熔融纺丝组件制备得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。本发明设计的工艺不仅降低磷系阻燃剂对聚酯聚合过程的影响，还利用了氧化石墨烯具有优异分散性能及抗熔滴性能的作用，使最终产物具有阻燃抗熔滴性能。所制备的阻燃抗熔滴聚酯纤维阻燃得到明显提升，可广泛应用在家纺、服用、运动休闲等领域。
Description
技术领域
本发明涉及再生化学纤维技术领域，尤其涉及一种阻燃抗熔滴聚酯纤维及其制备方法。
背景技术
由于聚酯具有优异的力学性能、耐磨性能、加工性能等广泛应用在纤维、薄膜、塑料等领域。但聚酯的极限氧指数只有21％左右，属于可燃物，且聚酯燃烧时产生的熔滴不仅会造成烫伤，也可能引发二次火灾给人们造成二次伤害。聚酯的可燃性以及燃烧时严重的熔滴现象给人们的生产生活带来很大的安全隐患。因此，阻燃抗熔滴聚酯是目前研究的热点。
中国发明专利CN 102978735A公布了一种阻燃抗熔滴涤纶的制造方法，经复合纺丝技术制成一种以阻燃抗熔滴聚酯为皮层的皮芯型阻燃抗熔滴涤纶；中国发明专利CN101851811A公布的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法，得到阻燃聚酯纤维，该本发明方法制备的阻燃抗熔滴聚酯纤维具有生产成本低、永久性阻燃和抗熔滴的特点；中国发明专利CN102978743A公布的一种变模量阻燃抗熔滴聚酯纤维的制造方法、中国发明专利CN102277653A公布的一种阻燃抗熔滴聚酯复合纤维的制备方法、中国发明专利CN10359013A公布的一种抗紫外、阻燃抗熔滴、吸湿排汗涤纶单丝及其制备方法；中国发明专利CN102534855A公布了一种耐久性无卤阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法。
综合阻燃抗熔滴聚酯纤维的研究现状，目前研究主要存在阻燃剂分散性较差，且阻燃剂对聚酯有催化降解作用，无法做到高含量，抗熔滴性能仍需进一步提高等问题。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种阻燃抗熔滴聚酯纤维及其制备方法，采用本发明提供的技术方案解决了目前阻燃抗熔滴聚酯纤维在制备过程中其磷系阻燃剂分散性、对聚酯聚合存在影响及抗熔滴性能差等技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，包括以下步骤：通过磷系阻燃剂和氧化石墨烯在一定条件下反应，制备得到阻燃抗熔滴剂；再以对苯二甲酸及乙二醇为原料，通过原位聚合的方法将阻燃抗熔滴添加剂引入到聚酯基体中，制备得到阻燃抗熔滴聚酯；通过熔融纺丝组件制备得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。
作为优选的一种技术方案，包括以下步骤：
(1)阻燃抗熔滴剂的制备：将氧化石墨烯与磷系阻燃剂按一定比例加入到一定量的甲醇溶液中，以甲醇金属盐为催化剂，在一定条件下反应一段时间，反应结束后经过滤、清洗、干燥后得到阻燃抗熔滴剂；
(2)酯化反应：第一酯化反应，按照乙二醇及对苯二甲酸打浆混合，在将阻燃抗熔滴剂按一定比例加入到浆液中打浆获得混合浆液，随后将混合浆液进行第一酯化反应；第二酯化反应，将所述第一酯化反应得到的物料在补充乙二醇后进行第二酯化反应；
(3)缩聚反应：将步骤(1)中所获的阻燃抗熔滴剂按一定比例添加到所述第二酯化反应的产物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得阻燃抗熔滴聚酯；
(4)阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备：以步骤(3)制备得到的阻燃抗熔滴聚酯为原料，通过熔融纺丝的方法制得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。
在步骤(1)中，作为优选的一种技术方案，所述氧化石墨烯含氧量为10-50％。
优选的，在步骤(1)中，所述磷系阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)，[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP)，10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)，双(对羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)，环辛基羟丙基氧化膦(CODPPO)中的一种或多种。
优选的，在步骤(1)中，所述氧化石墨烯与磷系阻燃剂的比例为质量比1:5-5:1。
优选的，在步骤(1)中，所述甲醇溶液中含氧化石墨烯质量为0.01-5％。
优选的，在步骤(1)中，所述催化剂为甲醇钠、甲醇钾、甲醇钙中的一种；添加量为氧化石墨烯质量分数的0.01-1％。
优选的，在步骤(1)中，所述反应条件为反应温度50-80℃，反应时间为12-48h；所述的干燥条件为100-150℃条件下干燥12-48h。
在步骤(2)的第一酯化反应中，作为优选的一种技术方案，乙二醇及对苯二甲酸按摩尔比为1.02～1.20:1打浆混合。
优选的，在步骤(2)的第一酯化反应中，所述第一酯化反应的压力为0.01～0.5MPa，反应的温度为220～260℃。
优选的，在步骤(2)的第一酯化反应中，当第一酯化反应出水量达到理论出水量的90～95％，完成第一酯化反应。
优选的，在步骤(2)的第二酯化反应中，所述阻燃抗熔滴剂添加量为相对于对苯二甲酸质量含量的0.1-10％。
在步骤(2)的第二酯化反应中，作为优选的一种技术方案，所述第二酯化反应的压力为0.1～0.5Mpa，反应的温度为230～270℃。
优选的，在步骤(2)的第二酯化反应中，第二酯化反应直到酯化出水量达到理论出水量的98％以上终止。
优选的，在步骤(2)的第二酯化反应中，补充二元醇的物质的量为第一酯化添加二元醇的羟基总摩尔数的10.5％～16.3％。
在步骤(3)中，作为优选的一种技术方案，所述缩聚反应的温度保持在260～300℃；所述缩聚反应持续2～6h；所述缩聚反应压力在100pa以下；所述阻燃再生聚酯切片的特性粘度为0.60-0.75dL/g。
在步骤(4)中，作为优选的一种技术方案，通过熔融纺丝组件成形制备得到阻燃抗熔滴POY、DTY、FDY纤维。
优选的，用于制备所述阻燃抗熔滴POY纤维的POY工艺为：成形过程中纺丝箱体温度250-300℃，在箱体内的计量泵的精确计量下；冷却吹风温度10-50℃，风速0.1-1.5m/s，相对湿度55-95％；先经第一导丝盘，速度为2500-3500m/min，再经第二导丝盘，速度为2500-3500m/min，卷绕速度为2500-3500m/min，得到阻燃抗熔滴POY纤维。
优选的，用于制备所述阻燃抗熔滴DTY纤维的DTY工艺为：将制备得到的阻燃再生POY纤维喂入第一罗拉，经导丝瓷器、热箱、另一导丝瓷器、假捻器、第一罗拉、网络器、第三罗拉、油轮、卷绕辊及卷取的DTY丝锭制备得到阻燃抗熔滴DTY纤维。
优选的，用于制备所述阻燃抗熔滴FDY纤维的FDY工艺为：成形过程中纺丝箱体温度250-300℃，在箱体内的计量泵的精确计量下；冷却吹风温度10-50℃，风速0.1-1.5m/s，相对湿度55-95％；先经GR1辊，辊速为2500-3000m/min，再经GR2辊，辊速为3000-4500m/min，卷绕速度辊速为3000-4500m/min，得到阻燃抗熔滴FDY纤维。
本发明另一方面还提供一种阻燃抗熔滴聚酯纤维，采用上述任一项所述阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法制得；制得的所述阻燃抗熔滴聚酯纤维的极限氧指数为28-34。
由上可见，采用本发明提供的技术方案能够达到以下有益效果：
1)本发明采用氧化石墨烯作为封端剂降低了磷系阻燃剂的酸性，不仅降低磷系阻燃剂对聚酯聚合过程的影响，还利用了石墨烯具有优异抗熔滴性能的作用，使最终产物具有阻燃抗熔滴性能。
2)本发明采用氧化石墨烯作为原料，氧化石墨烯表面存在部分极性基团，使石墨烯及接枝到石墨烯表面的阻燃剂的分散性提高，从而提高了阻燃抗熔滴剂的使用效率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
目前阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法，主要存在阻燃剂分散性较差，且阻燃剂对聚酯有催化降解作用，无法做到高含量，抗熔滴性能仍需进一步提高等问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种阻燃抗熔滴聚酯纤维，其极限氧指数为28-34。该阻燃抗熔滴聚酯纤维采用以下阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法制得：
一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，包括以下步骤：通过磷系阻燃剂和氧化石墨烯在一定条件下反应，制备得到阻燃抗熔滴剂；再以对苯二甲酸及乙二醇为原料，通过原位聚合的方法将阻燃抗熔滴添加剂引入到聚酯基体中，制备得到阻燃抗熔滴聚酯；通过熔融纺丝组件制备得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。
具体的，包括以下步骤：
(1)阻燃抗熔滴剂的制备：将氧化石墨烯与磷系阻燃剂按一定比例加入到一定量的甲醇溶液中，以甲醇金属盐为催化剂，在一定条件下反应一段时间，反应结束后经过滤、清洗、干燥后得到阻燃抗熔滴剂；
(2)酯化反应：第一酯化反应，按照乙二醇及对苯二甲酸打浆混合，在将阻燃抗熔滴剂按一定比例加入到浆液中打浆获得混合浆液，随后将混合浆液进行第一酯化反应；第二酯化反应，将第一酯化反应得到的物料在补充乙二醇后进行第二酯化反应；
(3)缩聚反应：将步骤(1)中所获的阻燃抗熔滴剂按一定比例添加到第二酯化反应的产物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得阻燃抗熔滴聚酯；
(4)阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备：以步骤(3)制备得到的阻燃抗熔滴聚酯为原料，通过熔融纺丝的方法制得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。
在步骤(1)中，氧化石墨烯含氧量为10-50％，磷系阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)，[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP)，10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)，双(对羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)，环辛基羟丙基氧化膦(CODPPO)中的一种或多种。氧化石墨烯与磷系阻燃剂的比例为质量比1:5-5:1。甲醇溶液中含氧化石墨烯质量为0.01-5％。催化剂为甲醇钠、甲醇钾、甲醇钙中的一种；添加量为氧化石墨烯质量分数的0.01-1％。
在步骤(1)中，反应条件为反应温度50-80℃，反应时间为12-48h；干燥条件为100-150℃条件下干燥12-48h。
在步骤(2)的第一酯化反应中，乙二醇及对苯二甲酸按摩尔比为1.02～1.20:1打浆混合。第一酯化反应的压力为0.01～0.5MPa，反应的温度为220～260℃。当第一酯化反应出水量达到理论出水量的90～95％，完成第一酯化反应。
在步骤(2)的第二酯化反应中，阻燃抗熔滴剂添加量为相对于对苯二甲酸质量含量的0.1-10％。第二酯化反应的压力为0.1～0.5Mpa，反应的温度为230～270℃。第二酯化反应直到酯化出水量达到理论出水量的98％以上终止。补充二元醇的物质的量为第一酯化添加二元醇的羟基总摩尔数的10.5％～16.3％。
在步骤(3)中，缩聚反应的温度保持在260～300℃；缩聚反应持续2～6h；缩聚反应压力在100pa以下；阻燃再生聚酯切片的特性粘度为0.60-0.75dL/g。
在步骤(4)中，通过熔融纺丝组件成形制备得到阻燃抗熔滴POY、DTY、FDY纤维。
用于制备阻燃抗熔滴POY纤维的POY工艺为：成形过程中纺丝箱体温度250-300℃，在箱体内的计量泵的精确计量下；冷却吹风温度10-50℃，风速0.1-1.5m/s，相对湿度55-95％；先经第一导丝盘，速度为2500-3500m/min，再经第二导丝盘，速度为2500-3500m/min，卷绕速度为2500-3500m/min，得到阻燃抗熔滴POY纤维。
用于制备阻燃抗熔滴DTY纤维的DTY工艺为：将制备得到的阻燃再生POY纤维喂入第一罗拉，经导丝瓷器、热箱、另一导丝瓷器、假捻器、第一罗拉、网络器、第三罗拉、油轮、卷绕辊及卷取的DTY丝锭制备得到阻燃抗熔滴DTY纤维。
用于制备阻燃抗熔滴FDY纤维的FDY工艺为：成形过程中纺丝箱体温度250-300℃，在箱体内的计量泵的精确计量下；冷却吹风温度10-50℃，风速0.1-1.5m/s，相对湿度55-95％；先经GR1辊，辊速为2500-3000m/min，再经GR2辊，辊速为3000-4500m/min，卷绕速度辊速为3000-4500m/min，得到阻燃抗熔滴FDY纤维。
综上，本发明实施例提供的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法采用氧化石墨烯作为封端剂降低了磷系阻燃剂的酸性，不仅降低磷系阻燃剂对聚酯聚合过程的影响，还利用了氧化石墨烯具有优异分散性能及抗熔滴性能的作用，使最终产物具有阻燃抗熔滴性能；采用氧化石墨烯作为原料，氧化石墨烯表面存在部分极性基团，使石墨烯及接枝到石墨烯表面的阻燃剂的分散性提高，从而提高了阻燃抗熔滴剂的使用效率。所制备的阻燃再生聚酯纤维阻燃得到明显提升，可广泛应用在家纺、服用、运动休闲等领域。
具体实施方式如下：
实施例1
一种阻燃抗熔滴聚酯纤维，其极限氧指数为28。该阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法包括以下步骤：
(1)阻燃抗熔滴剂的制备
将氧化石墨烯与磷系阻燃剂按一定比例加入到一定量的甲醇溶液中，以甲醇金属盐为催化剂，在一定条件下反应一段时间，反应结束后经过滤、清洗、干燥后得到阻燃抗熔滴剂。
其中氧化石墨烯含氧量为10％；磷系阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)；氧化石墨烯与磷系阻燃剂的比例为质量比5:1；甲醇溶液中含氧化石墨烯质量为5％；催化剂为甲醇钾中的一种以上，添加量为氧化石墨烯质量分数的0.01％。反应条件为反应温度50℃，反应时间为12h；的干燥条件为100℃条件下干燥12h。
(2)酯化反应
第一酯化反应，按照乙二醇及对苯二甲酸按摩尔比1.02:1打浆混合，在将阻燃抗熔滴剂按一定比例加入到浆液中打浆获得混合浆液，随后将混合浆液进行第一酯化反应，第一酯化反应的压力为0.01MPa，反应的温度为220℃；当第一酯化反应出水量达到理论出水量的90％，完成第一酯化反应；阻燃抗熔滴剂添加量为相对于对苯二甲酸质量含量的0.1-10％。
第二酯化反应，将第一酯化反应得到的物料在补充乙二醇后进行第二酯化反应，反应的压力为0.1Mpa，反应的温度为230℃；第二酯化反应直到酯化出水量达到理论出水量的98％以上终止；补充二元醇的物质的量为第一酯化添加二元醇的羟基总摩尔数的10.5％％。
(3)缩聚反应
将步骤(1)中所获的阻燃抗熔滴剂按一定比例添加到第二酯化反应的产物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得阻燃抗熔滴聚酯；缩聚反应的温度保持在260℃；缩聚反应持续2h；缩聚反应压力在100pa以下；阻燃再生聚酯切片的特性粘度为0.60dL/g。
(4)阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备
以制备得到的阻燃抗熔滴聚酯为原料，通过熔融纺丝的方法制得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。
在步骤(4)中，通过熔融纺丝组件成形制备得到阻燃抗熔滴POY纤维。
所述POY工艺具体为：成形过程中纺丝箱体温度280℃，在箱体内的计量泵的精确计量下。冷却吹风温度20℃，风速1.0m/s，相对湿度90％。先经第一导丝盘，速度为2800m/min，再经第二导丝盘，速度为3000m/min，卷绕速度为3000m/min，得到阻燃抗熔滴POY纤维。
实施例2
一种阻燃抗熔滴聚酯纤维，其极限氧指数为34。该阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法包括以下步骤：
(1)阻燃抗熔滴剂的制备
将氧化石墨烯与磷系阻燃剂按一定比例加入到一定量的甲醇溶液中，以甲醇金属盐为催化剂，在一定条件下反应一段时间，反应结束后经过滤、清洗、干燥后得到阻燃抗熔滴剂。
氧化石墨烯含氧量为50％；磷系阻燃剂为[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP)；氧化石墨烯与磷系阻燃剂的比例为质量比1:5；甲醇溶液中含氧化石墨烯质量为5％；催化剂为甲醇钠，添加量为氧化石墨烯质量分数的1％。反应条件为反应温度80℃，反应时间为48h；的干燥条件为150℃条件下干燥48h。
(2)酯化反应
第一酯化反应，按照乙二醇及对苯二甲酸按摩尔比1.20:1打浆混合，在将阻燃抗熔滴剂按一定比例加入到浆液中打浆获得混合浆液，随后将混合浆液进行第一酯化反应，第一酯化反应的压力为0.5MPa，反应的温度为260℃；当第一酯化反应出水量达到理论出水量的95％，完成第一酯化反应；阻燃抗熔滴剂添加量为相对于对苯二甲酸质量含量的10％。
第二酯化反应，将第一酯化反应得到的物料在补充乙二醇后进行第二酯化反应，反应的压力为0.5Mpa，反应的温度为270℃；第二酯化反应直到酯化出水量达到理论出水量的98％以上终止；补充二元醇的物质的量为第一酯化添加二元醇的羟基总摩尔数的16.3％。
(3)缩聚反应
将步骤(1)中所获的阻燃抗熔滴剂按一定比例添加到第二酯化反应的产物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得阻燃抗熔滴聚酯；缩聚反应的温度保持在300℃；缩聚反应持续6h；缩聚反应压力在100pa以下；阻燃再生聚酯切片的特性粘度为0.60-0.75dL/g。
(4)阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备
以制备得到的阻燃抗熔滴聚酯为原料，通过熔融纺丝的方法制得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。
在步骤(4)中，通过熔融纺丝组件成形制备得到阻燃抗熔滴DTY纤维。
所述DTY工艺具体为：将制备得到的阻燃再生POY纤维喂入第一罗拉，经导丝瓷器、热箱、另一导丝瓷器、假捻器、第一罗拉、网络器、第三罗拉、油轮、卷绕辊及卷取的DTY丝锭制备得到阻燃抗熔滴DTY纤维。
其中阻燃再生POY纤维的POY工艺具体为：成形过程中纺丝箱体温度300℃，在箱体内的计量泵的精确计量下。冷却吹风温度25℃，风速1.5m/s，相对湿度95％。先经第一导丝盘，速度为2700m/min，再经第二导丝盘，速度为2900m/min，卷绕速度为3000m/min，得到阻燃抗熔滴POY纤维。
实施例3
一种阻燃抗熔滴聚酯纤维，其极限氧指数为32。该阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法包括以下步骤：
(1)阻燃抗熔滴剂的制备
将氧化石墨烯与磷系阻燃剂按一定比例加入到一定量的甲醇溶液中，以甲醇金属盐为催化剂，在一定条件下反应一段时间，反应结束后经过滤、清洗、干燥后得到阻燃抗熔滴剂。
氧化石墨烯含氧量为20％；磷系阻燃剂为双(对羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)上；氧化石墨烯与磷系阻燃剂的比例为质量比1:1；甲醇溶液中含氧化石墨烯质量为2％；催化剂为甲醇钙中的一种以上，添加量为氧化石墨烯质量分数的0.5％。反应条件为反应温度60℃，反应时间为24h；的干燥条件为12℃条件下干燥24h。
(2)酯化反应
第一酯化反应，按照乙二醇及对苯二甲酸按摩尔比1.10:1打浆混合，在将阻燃抗熔滴剂按一定比例加入到浆液中打浆获得混合浆液，随后将混合浆液进行第一酯化反应，第一酯化反应的压力为0.3MPa，反应的温度为245℃；当第一酯化反应出水量达到理论出水量的92％，完成第一酯化反应；阻燃抗熔滴剂添加量为相对于对苯二甲酸质量含量的5％。
第二酯化反应，将第一酯化反应得到的物料在补充乙二醇后进行第二酯化反应，反应的压力为0.3Mpa，反应的温度为260℃；第二酯化反应直到酯化出水量达到理论出水量的98％以上终止；补充二元醇的物质的量为第一酯化添加二元醇的羟基总摩尔数的13.0％。
(3)缩聚反应
将步骤(1)中所获的阻燃抗熔滴剂按一定比例添加到第二酯化反应的产物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得阻燃抗熔滴聚酯；缩聚反应的温度保持在280℃；缩聚反应持续4h；缩聚反应压力在100pa以下；阻燃再生聚酯切片的特性粘度为0.65dL/g。
(4)阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备
以制备得到的阻燃抗熔滴聚酯为原料，通过熔融纺丝的方法制得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。
在步骤(4)中，通过熔融纺丝组件成形制备得到阻燃抗熔滴FDY纤维。
所述FDY工艺具体为：成形过程中纺丝箱体温度280℃，在箱体内的计量泵的精确计量下。冷却吹风温度20℃，风速1.0m/s，相对湿度88％。先经GR1辊，辊速为2800m/min，再经GR2辊，辊速为3800m/min，卷绕速度辊速为3900m/min，得到阻燃抗熔滴FDY纤维。
以上的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，其特征在于：包括以下步骤：通过磷系阻燃剂和氧化石墨烯在一定条件下反应，制备得到阻燃抗熔滴剂；再以对苯二甲酸及乙二醇为原料，通过原位聚合的方法将阻燃抗熔滴添加剂引入到聚酯基体中，制备得到阻燃抗熔滴聚酯；通过熔融纺丝组件制备得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)阻燃抗熔滴剂的制备：将氧化石墨烯与磷系阻燃剂按一定比例加入到一定量的甲醇溶液中，以甲醇金属盐为催化剂，在一定条件下反应一段时间，反应结束后经过滤、清洗、干燥后得到阻燃抗熔滴剂；
(2)酯化反应：第一酯化反应，按照乙二醇及对苯二甲酸打浆混合，在将阻燃抗熔滴剂按一定比例加入到浆液中打浆获得混合浆液，随后将混合浆液进行第一酯化反应；第二酯化反应，将所述第一酯化反应得到的物料在补充乙二醇后进行第二酯化反应；
(3)缩聚反应：将步骤(1)中所获的阻燃抗熔滴剂按一定比例添加到所述第二酯化反应的产物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得阻燃抗熔滴聚酯；
(4)阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备：以步骤(3)制备得到的阻燃抗熔滴聚酯为原料，通过熔融纺丝的方法制得到阻燃抗熔滴聚酯纤维。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述氧化石墨烯含氧量为10-50％；所述磷系阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)，[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP)，10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)，双(对羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)，环辛基羟丙基氧化膦(CODPPO)中的一种或多种；所述氧化石墨烯与磷系阻燃剂的比例为质量比1:5-5:1；所述甲醇溶液中含氧化石墨烯质量为0.01-5％；所述催化剂为甲醇钠、甲醇钾、甲醇钙中的一种；添加量为氧化石墨烯质量分数的0.01-1％；所述反应条件为反应温度50-80℃，反应时间为12-48h；所述的干燥条件为100-150℃条件下干燥12-48h。
4.根据权利要求2所述的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，其特征在于：在步骤(2)的第一酯化反应中，乙二醇及对苯二甲酸按摩尔比为1.02～1.20:1打浆混合；所述第一酯化反应的压力为0.01～0.5MPa，反应的温度为220～260℃；当第一酯化反应出水量达到理论出水量的90～95％，完成第一酯化反应；在步骤(2)的第二酯化反应中，所述阻燃抗熔滴剂添加量为相对于对苯二甲酸质量含量的0.1-10％；所述第二酯化反应的压力为0.1～0.5Mpa，反应的温度为230～270℃；第二酯化反应直到酯化出水量达到理论出水量的98％以上终止；补充二元醇的物质的量为第一酯化添加二元醇的羟基总摩尔数的10.5％～16.3％。
5.根据权利要求2所述的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述缩聚反应的温度保持在260～300℃；所述缩聚反应持续2～6h；所述缩聚反应压力在100pa以下；所述阻燃再生聚酯切片的特性粘度为0.60-0.75dL/g。
6.根据权利要求2所述的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，通过熔融纺丝组件成形制备得到阻燃抗熔滴POY、DTY或FDY纤维。
7.根据权利要求6所述的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，其特征在于：用于制备所述阻燃抗熔滴POY纤维的POY工艺为：成形过程中纺丝箱体温度250-300℃，在箱体内的计量泵的精确计量下；冷却吹风温度10-50℃，风速0.1-1.5m/s，相对湿度55-95％；先经第一导丝盘，速度为2500-3500m/min，再经第二导丝盘，速度为2500-3500m/min，卷绕速度为2500-3500m/min，得到阻燃抗熔滴POY纤维。
8.根据权利要求6所述的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，其特征在于：用于制备所述阻燃抗熔滴DTY纤维的DTY工艺为：将制备得到的阻燃再生POY纤维喂入第一罗拉，经导丝瓷器、热箱、另一导丝瓷器、假捻器、第一罗拉、网络器、第三罗拉、油轮、卷绕辊及卷取的DTY丝锭制备得到阻燃抗熔滴DTY纤维。
9.根据权利要求6所述的一种阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法，其特征在于：用于制备所述阻燃抗熔滴FDY纤维的FDY工艺为：成形过程中纺丝箱体温度250-300℃，在箱体内的计量泵的精确计量下；冷却吹风温度10-50℃，风速0.1-1.5m/s，相对湿度55-95％；先经GR1辊，辊速为2500-3000m/min，再经GR2辊，辊速为3000-4500m/min，卷绕速度辊速为3000-4500m/min，得到阻燃抗熔滴FDY纤维。
10.一种阻燃抗熔滴聚酯纤维，其特征在于：采用权利要求1-9中任一项所述阻燃抗熔滴聚酯纤维制备方法制得；制得的所述阻燃抗熔滴聚酯纤维的极限氧指数为28-34。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710796890.5A CN107557901A (zh) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | 一种阻燃抗熔滴聚酯纤维及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710796890.5A CN107557901A (zh) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | 一种阻燃抗熔滴聚酯纤维及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107557901A true CN107557901A (zh) | 2018-01-09 |
Family
ID=60979449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710796890.5A Pending CN107557901A (zh) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | 一种阻燃抗熔滴聚酯纤维及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107557901A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108329462A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-27 | 浙江省现代纺织工业研究院 | 一种具有阻燃功能的pta的制备方法 |
| CN109338507A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚酯短纤及其制备方法 |
| CN111020742A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-17 | 上海民航职业技术学院 | 一种防割刺材料及其制备方法 |
| CN111269408A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-12 | 浙江恒澜科技有限公司 | 一种基于原位聚合的阻燃抗熔滴负离子保健聚酯及其制备方法 |
| CN111704687A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-25 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 聚合物作为抗熔滴阻燃剂的应用 |
| CN113122955A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 太仓市泽记新材料有限公司 | 一种具有阻燃性能的涤纶纱及其制备工艺 |
| CN113584718A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-11-02 | 苏州市雪漾纺织品有限公司 | 具有阻燃功能的环保无纺布的制备方法 |
| CN114134709A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-04 | 南通强生新材料科技股份有限公司 | 一种电焊用防护手套及其制备方法 |
| CN115246927A (zh) * | 2021-04-26 | 2022-10-28 | 北京服装学院 | 一种氧化石墨烯基磷-氮-硅复合阻燃共聚酯及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102181958A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-09-14 | 东华大学 | 一种阻燃抗熔滴共聚酯纤维的制备方法 |
| CN104630928A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-20 | 南京航空航天大学 | 一种基于石墨烯增强阻燃再生聚酯短纤维的制备方法 |
| CN105001451A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-10-28 | 同济大学 | 一种含dopo基团的石墨烯及其制备方法 |
| CN106103563A (zh) * | 2014-01-17 | 2016-11-09 | Qed实验室公司 | 具有改进的阻燃性和/或熔滴性质的制品 |
| CN106811820A (zh) * | 2016-04-01 | 2017-06-09 | 青岛大学 | 一种阻燃防熔滴纤维的制备方法 |
-
2017
- 2017-09-06 CN CN201710796890.5A patent/CN107557901A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102181958A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-09-14 | 东华大学 | 一种阻燃抗熔滴共聚酯纤维的制备方法 |
| CN106103563A (zh) * | 2014-01-17 | 2016-11-09 | Qed实验室公司 | 具有改进的阻燃性和/或熔滴性质的制品 |
| US20160348279A1 (en) * | 2014-01-17 | 2016-12-01 | Qed Labs Llc | Articles with improved flame retardancy and/or melt dripping properties |
| CN104630928A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-20 | 南京航空航天大学 | 一种基于石墨烯增强阻燃再生聚酯短纤维的制备方法 |
| CN105001451A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-10-28 | 同济大学 | 一种含dopo基团的石墨烯及其制备方法 |
| CN106811820A (zh) * | 2016-04-01 | 2017-06-09 | 青岛大学 | 一种阻燃防熔滴纤维的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 肖长发: "《化学纤维概论》", 30 June 2015, 中国纺织出版社 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108329462A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-27 | 浙江省现代纺织工业研究院 | 一种具有阻燃功能的pta的制备方法 |
| CN109338507B (zh) * | 2018-10-12 | 2021-04-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚酯短纤及其制备方法 |
| CN109338507A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚酯短纤及其制备方法 |
| CN111020742A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-17 | 上海民航职业技术学院 | 一种防割刺材料及其制备方法 |
| CN113122955A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 太仓市泽记新材料有限公司 | 一种具有阻燃性能的涤纶纱及其制备工艺 |
| CN111269408A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-12 | 浙江恒澜科技有限公司 | 一种基于原位聚合的阻燃抗熔滴负离子保健聚酯及其制备方法 |
| CN111704687A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-25 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 聚合物作为抗熔滴阻燃剂的应用 |
| CN111704687B (zh) * | 2020-05-13 | 2022-08-02 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 聚合物作为抗熔滴阻燃剂的应用 |
| CN115246927A (zh) * | 2021-04-26 | 2022-10-28 | 北京服装学院 | 一种氧化石墨烯基磷-氮-硅复合阻燃共聚酯及其制备方法 |
| CN115246927B (zh) * | 2021-04-26 | 2023-11-14 | 北京服装学院 | 一种氧化石墨烯基磷-氮-硅复合阻燃共聚酯及其制备方法 |
| CN113584718A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-11-02 | 苏州市雪漾纺织品有限公司 | 具有阻燃功能的环保无纺布的制备方法 |
| CN114134709A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-04 | 南通强生新材料科技股份有限公司 | 一种电焊用防护手套及其制备方法 |
| WO2023103779A1 (zh) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 南通强生新材料科技股份有限公司 | 一种电焊用防护手套及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107557901A (zh) | 一种阻燃抗熔滴聚酯纤维及其制备方法 | |
| CN102702496B (zh) | 高粘、耐磨、抗静电及阻燃复合功能聚酯的制备方法 | |
| CN101735455B (zh) | 一种专用的芳香族聚噁二唑及其阻燃耐高温聚噁二唑纤维的制备方法 | |
| CN110016054B (zh) | 含磷氮苯并杂环结构的离子单体、用其阻燃的共聚酯型离聚物及它们的制备方法和应用 | |
| CN103014906A (zh) | 一种阻燃亲水聚酯纤维的制备方法 | |
| CN101418073B (zh) | 聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑)的制备方法 | |
| CN102643426A (zh) | 一种新型聚苯并咪唑树脂的制备 | |
| CN106810579B (zh) | 一种端羟基有机含磷-氮酯化物及其制备方法和由其制得的阻燃聚酯纤维fdy丝 | |
| CN104231250A (zh) | 一种阳离子可染性阻燃聚酯及其制备方法 | |
| CN100556932C (zh) | 一种常压阳离子可染的阻燃共聚酯切片及制造方法 | |
| CN102586907B (zh) | 阻燃中空涤纶纤维生产方法 | |
| CN112442895A (zh) | 一种螯合配位型磷-硼-氮协效阻燃剂及其制备方法 | |
| CN105906791A (zh) | 一种阻燃pet材料的制备方法 | |
| CN101864612B (zh) | 阳离子可染的无卤阻燃聚酯纤维的制备方法 | |
| JP7059450B2 (ja) | 染色、生分解しやすいポリエステルｆｄｙ糸及びその製造方法 | |
| CN106835339B (zh) | 阻燃聚酯涤纶长丝 | |
| CN103122059B (zh) | 一种阳离子可染性阻燃聚酯及其制备方法 | |
| CN103408751B (zh) | 一种mca阻燃聚酰胺材料的制备方法 | |
| CN202181406U (zh) | 除尘布袋用耐酸缝制线 | |
| CN101768342A (zh) | 一种新型耐融滴阻燃聚酯的制备方法 | |
| CN110724250B (zh) | 一种芳香醇改性聚酯切片的制备方法与应用 | |
| CN103088461B (zh) | 一种聚苯硫醚长纤维的制造工艺 | |
| CN106884220B (zh) | Fdy高强度涤纶长丝 | |
| CN102675616A (zh) | 一种含磷阻燃聚芳酯及其制备方法 | |
| CN110438580A (zh) | 一种环保型涤纶长丝及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180109 |