專利名稱：假發(fā)用高溫阻燃纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用聚酯、溴化聚苯乙烯和銻類阻燃劑制成的阻燃性的聚酯纖維。更詳細(xì)的講，涉及具有阻燃性、耐熱性、強度、伸長率等纖維特性；和柔軟滑爽、良好的懸垂性的和具有柔和光澤的假發(fā)用高溫阻燃纖維。 另外，本發(fā)明涉及異型截面纖維，更詳細(xì)的講，涉及用作假發(fā)、頭飾假發(fā)等人造頭發(fā)用纖維，同時具有人真發(fā)的光澤、色澤、手感和滑爽性的異形截面纖維。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維或以聚對苯二甲酸乙二醇酯為主體，聚對苯二甲酸丙
二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯為次要成分的聚酯纖維，由于具有高熔點、高強度高模量、
高耐溫、以及優(yōu)異的耐化學(xué)品性，其廣泛被應(yīng)用于服用纖維、簾子線、打包帶、窗簾、裝飾用
布、汽車織物內(nèi)飾、人造頭發(fā)、過濾網(wǎng)布、瀝青混凝土補強材料等方面使用。 另一方面，以往過去假發(fā)、頭飾假發(fā)、發(fā)帶、玩具娃娃假發(fā)等的頭發(fā)制品使用人真
發(fā)或人造纖維假發(fā)(如聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維和聚丙烯腈纖維)等。但由于真發(fā)收購
比較困難，所以人們逐漸將重點轉(zhuǎn)向人造頭發(fā)纖維。經(jīng)過阻燃改性的聚丙烯腈纖維和聚丙
烯纖維雖然具有阻燃特性，但是耐熱性方面則不符合要求。 近年來，人們提出了使用耐熱性好的聚對苯二甲酸乙二醇酯為代表的聚酯纖維為主要成分的人造頭發(fā)纖維的方向。然而，由于以聚對苯二甲酸乙二醇酯為代表的聚酯纖維是可燃性材料，在阻燃性上不符合要求。 眾所周知，過去人們進(jìn)行了各種提高聚酯纖維阻燃性的探索。例如由1.含有磷元素的阻燃劑共聚單體共聚的阻燃聚酯制成纖維的方法；2.或者聚酯纖維用阻燃劑后整理的方法；3.聚酯纖維與阻燃劑共混紡絲制成纖維的方法。 作為第一種的使用含有磷元素的阻燃劑共聚單體共聚的阻燃聚酯制成纖維的方法，例如使用苯基-(丙酸乙二醇酯基)次磷酸作為共聚單體共聚的方法(CN 101200820A);還提出了含磷阻燃劑共聚單體共聚的阻燃聚酯方法，其中磷含量500 50， 000卯m，和含量為500 50， 000ppm碳黑來制備黑色阻燃聚酯纖維(CN101084331)。還提出了環(huán)狀磷化合物或者磷酸酯 然而，人造假發(fā)要求比較高的阻燃性。因此共聚阻燃纖維作為人造頭發(fā)用纖維時需要增加磷系阻燃劑的共聚量。而這會大幅度的降低聚酯纖維的耐熱性和強度。同時熔融紡絲變得困難?；蛘呓咏鹧娴臅r候雖然不著火燃燒，但是會產(chǎn)生熔融滴落。同時共聚阻燃聚酯纖維還有發(fā)粘感覺和不好的纖維外觀問題。 作為第二種使用的是在聚酯纖維的表面采用浸入噴灑方法包覆一層磷系阻燃劑或者鹵素系阻燃劑。(CN 1111304A);還提出了磷系阻燃性液體對聚酯纖維進(jìn)行浸漬，然后在常壓或者加壓的條件下對聚酯纖維進(jìn)行處理，以賦予聚酯纖維阻燃性。(CN 101133204);還提出了含有芳香基團(tuán)和磷酰結(jié)構(gòu)的阻燃劑對聚酯纖維進(jìn)行處理(CN 101253184A)。
然而，采用浸漬、加壓熱處理阻燃劑方法，為了獲得足夠的阻燃性，存在必須長時間在15(TC左右高溫使用大量阻燃劑的問題。產(chǎn)生纖維物性大大降低、生產(chǎn)成本增加、環(huán)境不友好和阻燃效果不能夠長時間保持，不耐水洗等問題。 作為第三種聚酯纖維與阻燃劑共混紡絲制成纖維的方法使用的是聚酯、環(huán)狀磷
化合物或者磷酸酯酰胺化合物和無機微粒熔融混煉得到的組合物，然后舉行熔融紡絲
(CN100415958C);還提出了聚酯與溴化環(huán)氧乙烷阻燃劑和有機無機粉體共混后紡絲的方法，以賦予聚酯纖維阻燃性(CN101250766A). 以上制備阻燃纖維的方法都存在作為人造假發(fā)纖維或是阻燃性、或是強度、或是耐溫性、或是梳理性不足。或是成本價格高和操作實施方法復(fù)雜的問題。都存在一定的缺陷。 本發(fā)明是采用含有聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯中的至少一種聚合物的聚酯A與溴化聚苯乙烯類阻燃劑B和銻類化合物C 一起熔融紡絲，同時添加著色母粒D對纖維進(jìn)行著色。具有操作簡單、阻燃性高、纖維強度高、耐溫性高、梳理性懸垂性好和與真發(fā)接近等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的假發(fā)用高溫阻燃纖維，是由含有聚對苯二甲酸亞烷基酯或以聚對苯二甲酸亞烷基酯為主體的共聚聚酯的一種或更多種組成的聚酯A和溴化聚苯乙烯類阻燃劑B和銻類化合物C，同時添加著色母粒D—起熔融紡絲制得的纖維。作為本發(fā)明使用的聚酯A含有聚對苯二甲酸亞烷基酯或以聚對苯二甲酸亞烷基酯為主體的共聚聚酯，例如可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯等的聚對苯二甲酸亞烷基酯或以聚對苯二甲酸亞烷基酯為主體、含有少量共聚成分的共聚聚酯。前述所謂主體是指含有80摩爾％以上。 作為前述共聚成分，例如，可以舉出間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、萘二羧酸、對苯撐二羧酸、均苯四甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、奎二酸等，還包括5-磺基間苯二甲酸鈉等含有磺酸鹽的二元羧酸衍生物。共聚成分還可以是1，2_乙二醇、l，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6_己二醇、新戊二醇、l，4-環(huán)己烷二甲醇、二乙二醇、聚乙二醇、季戊四醇、4-羥基苯甲酸、e-己內(nèi)酯等。 從安全性和操作便利性考慮，通常優(yōu)選前述共聚聚酯通過以對苯二甲酸和其衍生物與亞烷基二醇的聚合物共聚反應(yīng)制得，也可通過對苯二甲酸和其衍生物與亞烷基二醇的混合物共聚反應(yīng)制得。 前述共聚酯的共聚成分，可在以聚對苯二甲酸亞烷基酯的主鏈或者側(cè)鏈縮聚，對于共聚的方法等沒有特殊的限制。 前述聚對苯二甲酸亞烷基酯及其共聚聚酯，可以使用1種，也可以將2種以上混合使用。其中優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯為主體，也優(yōu)選這些2種以上的混合物。 作為A成分的特性粘度，優(yōu)選是0.5 1.4，再優(yōu)選是0.5 1. 1。特性粘度低于
0. 5時，纖維的強度較低，而超過1. 4時熔融粘度增大，熔融紡絲變得困難。 本發(fā)明使用的溴化聚苯乙烯系阻燃劑B沒有特殊的限定，可以使用一般的使用的
溴化聚苯乙烯系阻燃劑，也可以是聚酯與溴化聚苯乙烯系阻燃劑形成的高濃度母粒。

作為B成分的具體實例，可以舉出下式所示化合物的通式，
<formula>formula see original document page 5</formula>
(2) 其中n表示0 190 ;x表示0 2. 7


25重i
(3)
其中n表示0 190
這些可以使用一種也可以2種以上組合使用。
上述B成分的使用量，相對于A成分100重量份，是5 30重量份。其中優(yōu)選6 t份，再優(yōu)選9 20重量份。使用量低于5重量份時，阻燃效果比較差，大于30重量 份時，破壞纖維的強度、耐熱性。 B成分的數(shù)均分子量優(yōu)選在30000以上，再優(yōu)選40000 80000 。 上述成分銻類化合物C，可以是銻酸鈉、三氧化二銻，五氧化二銻等。銻類化合物的
粒徑?jīng)]有特殊要求，但是優(yōu)選0. 01 5 ii m，再優(yōu)選0. 02 3 ii m。本發(fā)明使用的銻類化合
物可根據(jù)需要使用硅烷化合物、鈦酸酯化合物、異氰酸酯化合物等進(jìn)行表面處理。 銻化合物的使用量沒有特殊的要求，但對于相對于A成分100重量份，優(yōu)選0. 1
6重量份，再優(yōu)選0. 2 5重量份。小于0. 1重量份時阻燃效果不好，大于6重量份時會造
成纖維強度降低，紡絲困難。 上述成分著色母粒D，可以是碳黑色母粒、鈦白白色母粒、鉻鐵紅色母粒、黃色母 粒、棕色母粒等。 色母粒的使用量沒有特殊的要求?？筛鶕?jù)實際要求來添加。相對于A成分100重 量份，優(yōu)選0. 5 10重量份，再優(yōu)選1 6重量份。 本發(fā)明的假發(fā)用高溫阻燃纖維，可以通過采用熔融紡絲法制得。 例如將上述組合按一定的配比混合后，設(shè)定螺桿擠出機、計量泵，噴絲板等的溫
度為260 31(TC，優(yōu)選270 300°C 。紡出絲條冷卻后用一定的速度牽引，可以是100
5000m/min，優(yōu)選200 4000m/min。纖維纖度的控制可以通過螺桿擠出機轉(zhuǎn)速、計量泵、噴
絲板孔徑、牽引速度等來控制。 初生絲在側(cè)吹風(fēng)冷卻后，可進(jìn)行熱牽伸?？梢圆捎脮簳r巻繞后進(jìn)行拉伸方法或者 不巻繞直接拉伸法。熱拉伸可以采用1段拉伸法或者2段以上的多段拉伸法進(jìn)行。
本發(fā)明假發(fā)用高溫阻燃纖維的截面可以是圓形、扁圓形、方形，矩形、三角形、十字 形、星形、中空形等。但是優(yōu)選圓形和十字形，或者是二者的組合。
本發(fā)明制得的假發(fā)用高溫阻燃纖維是非巻曲狀纖維。纖維的纖度為20 100dtex，優(yōu)選30 80dtex，再優(yōu)選40 60dtex。這樣的纖度更適合人造頭發(fā)用纖維。
本發(fā)明的假發(fā)用高溫阻燃纖維的耐溫在100 22(TC，優(yōu)選150 21(TC，再優(yōu)選180 200°C。 本發(fā)明的假發(fā)用高溫阻燃纖維的阻燃性為UL-94測試方法下的V-2、V-1和V_0級別。其中優(yōu)選V-l和V-0級別，再優(yōu)選V-0級別。 本發(fā)明的假發(fā)用高溫阻燃纖維，可以直接作為人造假發(fā)使用，也可以與人真發(fā)、改性聚丙烯腈纖維、聚丙烯纖維和聚氯乙烯纖維等并用。
具體實施方案
實施實例1 : 將干燥到含水量100卯mppm以下的100份聚對苯二甲酸乙二醇酯，特性粘度0. 65(中石化洛陽石化公司)、20份的溴化聚苯乙烯(美國大湖公司)、6份的銻酸鈉(閃星銻業(yè)有限公司)和5份的碳黑母粒(碳黑含量30%，科萊恩公司)在高速攪拌機中混合，然后用雙螺桿擠出機在28(TC下熔融擠出、牽引、切粒。將做出的切片干燥在含水量100ppm以下后，進(jìn)行熔融紡絲。、紡絲溫度28(TC，噴絲板直徑0. 8mm。、噴出熔融絲條后用側(cè)吹風(fēng)空氣冷卻。按照500m/min的速度進(jìn)行巻繞得到初生絲。對初生絲在1輥8(TC和2輥130°C下進(jìn)行3倍的牽伸，制得單絲纖度在60dtex左右的假發(fā)用高溫阻燃纖維。
實施實例2 : 將干燥到含水量100卯mppm以下的60份聚對苯二甲酸乙二醇酯，特性粘度0. 65(中石化洛陽石化公司)、40份聚對苯二甲酸丁二醇酯，特性粘度1. O(中石化儀征化纖公司)、20份的溴化聚苯乙烯(美國雅寶公司)、5份的三氧化二銻(閃星銻業(yè)有限公司)和5份的碳黑母粒(碳黑含量30%，科萊恩公司)在高速攪拌機中混合，然后用雙螺桿擠出機在28(TC下熔融擠出、牽引、切粒。將做出的切片干燥在含水量100ppm以下后，進(jìn)行熔融紡絲。、紡絲溫度28(TC，噴絲板直徑0. 8mm。、噴出熔融絲條后用側(cè)吹風(fēng)空氣冷卻。按照500m/min的速度進(jìn)行巻繞得到初生絲。對初生絲在1輥8(TC和2輥13(TC下進(jìn)行3倍的牽伸，制得單絲纖度在60dtex左右的假發(fā)用高溫阻燃纖維。
實施實例3 : 將干燥到含水量100卯mppm以下的100份聚對苯二甲酸乙二醇酯，特性粘度0. 65(中石化洛陽石化公司)、30份的溴化聚苯乙烯母粒(美國雅寶公司)、5. 5份的三氧化二銻(閃星銻業(yè)有限公司)和5份的碳黑母粒(碳黑含量30%，科萊恩公司)在高速攪拌機中混合，然后用雙螺桿擠出機在28(TC下熔融擠出、牽引、切粒。將做出的切片干燥在含水量100卯m以下后，進(jìn)行熔融紡絲。、紡絲溫度280°C ，噴絲板直徑0. 8mm。、噴出熔融絲條后用側(cè)吹風(fēng)空氣冷卻。按照500m/min的速度進(jìn)行巻繞得到初生絲。對初生絲在1輥8(TC和2輥13(TC下進(jìn)行3倍的牽伸，制得單絲纖度在60dtex左右的聚酯纖維。
實施實例4 : 將干燥到含水量100卯mppm以下的50份聚對苯二甲酸丁 二醇酯，特性粘度1.0(中石化儀征化纖公司)、40份的溴化聚苯乙烯(美國大湖公司)和10份的三氧化二銻(閃星銻業(yè)有限公司)在高速攪拌機中混合，然后用雙螺桿擠出機在28(TC下熔融擠出、牽引、切粒。將100份的聚對苯二甲酸乙二醇酯，特性粘度0.65(中石化洛陽石化公司)和做 出的30份顆粒干燥在含水量100卯m以下后，和5份的碳黑母粒(碳黑含量30% ，科萊恩公 司)進(jìn)行熔融紡絲。、紡絲溫度28(TC，噴絲板直徑0. 8mm。、噴出熔融絲條后用側(cè)吹風(fēng)空氣冷 卻。按照800m/min的速度進(jìn)行巻繞得到初生絲。對初生絲在1輥8(TC和2輥13(TC下進(jìn) 行3倍的牽伸，制得單絲纖度在40dtex左右的假發(fā)用高溫阻燃纖維。
實施實例5 : 將干燥到含水量100卯mppm以下的40份聚對苯二甲酸丁 二醇酯，特性粘度 1.0(中石化儀征化纖公司)、50份的溴化聚苯乙烯母粒(美國雅寶公司)和10份的三氧化 二銻(閃星銻業(yè)有限公司)在高速攪拌機中混合，然后用雙螺桿擠出機在28(TC下熔融擠 出、牽引、切粒。將100份的聚對苯二甲酸乙二醇酯，特性粘度0. 65 (中石化洛陽石化公司) 和做出的30份顆粒干燥在含水量100ppm以下后，和5份的碳黑母粒(碳黑含量30% ，科萊 恩公司)進(jìn)行熔融紡絲。、紡絲溫度28(TC，噴絲板直徑0. 8mm。、噴出熔融絲條后用側(cè)吹風(fēng)空 氣冷卻。按照800m/min的速度進(jìn)行巻繞得到初生絲。對初生絲在1輥8(TC和2輥130°C 下進(jìn)行3倍的牽伸，制得單絲纖度在40dtex左右的假發(fā)用高溫阻燃纖維。
權(quán)利要求
假發(fā)用高溫阻燃纖維，是由100重量份的聚酯A、5～30重量份的溴化聚苯乙烯系阻燃劑B和銻類阻燃劑C組成的。所述聚酯A含有聚對苯二甲酸亞烷基酯或以聚對苯二甲酸亞烷基酯為主體的共聚聚酯的一種或更多種。
2. 權(quán)力要求1所述的假發(fā)用高溫阻燃纖維，其中A成分是含有聚對苯二甲酸乙二醇酯、 聚對苯二甲酸丙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯中的至少一種聚合物的聚酯。
3. 權(quán)力要求1所述的假發(fā)用高溫阻燃纖維，其中B成分選自式(2)表示的溴化聚苯乙 烯阻燃劑和聚二溴化苯乙烯阻燃劑的至少一種阻燃劑；或者是溴化聚苯乙烯與聚酯形成的 母粒。<formula>formula see original document page 2</formula> 其中n表示0 190 ;x表示0 2. 7 <formula>formula see original document page 2</formula>其中n表示0 190
4. 權(quán)力要求1所述的假發(fā)用高溫阻燃纖維，其中C成分選自銻酸鈉、三氧化二銻、五氧 化二銻中的至少一種。
5. 權(quán)力要求1所述的假發(fā)用高溫阻燃纖維，其中所述假發(fā)用高溫阻燃纖維的截面是2 個以上的圓或者十字的形狀。
6. 權(quán)力要求1所述的假發(fā)用高溫阻燃纖維，其特征在于，所述假發(fā)用高溫阻燃纖維耐 溫在180°C 200°C。
7. 權(quán)力要求1所述的假發(fā)用高溫阻燃纖維，其特征在于，所述假發(fā)用高溫阻燃纖維阻 燃性能達(dá)到V-O級別。
8. 權(quán)力要求1所述的假發(fā)用高溫阻燃纖維，其中所述假發(fā)用高溫阻燃纖維的單絲纖度 是40 60dtex。
9. 權(quán)力要求1所述的假發(fā)用高溫阻燃纖維，其中所述假發(fā)用高溫阻燃纖維具有柔軟滑 爽手感、良好的懸垂感和柔和的光澤。
全文摘要
本發(fā)明涉及假發(fā)用高溫阻燃纖維，其是由100重量份的聚酯A、5～30重量份的溴化聚苯乙烯系阻燃劑B和銻類阻燃劑C組成的。所述聚酯A含有聚對苯二甲酸亞烷基酯或以聚對苯二甲酸亞烷基酯為主體的共聚聚酯的一種或更多種。
文檔編號D01F1/07GK101713107SQ200910092288
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者蘇永明, 駱強 申請人:駱強;蘇永明