釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種既具有永久釋放負(fù)離子功能，又具有釋放負(fù)離子量，同時(shí)遠(yuǎn)紅外輻射及反射性能好的釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維的制備方法，屬聚酯纖維制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]CN102409426A、名稱“一種具有親水性的功能型中空聚酯纖維的制備方法”，包括以下步驟:將聚酯(組分A)、親水改性聚酯母粒(組分B)、電氣石粉聚酯母粒(組分C)和陶瓷粉聚酯母粒(組分D)四種組份按一定比例共混熔融紡絲，經(jīng)中空噴絲板擠出，并經(jīng)后處理工藝，制得具有親水性的功能型中空滌綸纖維。其不足之處:只具有負(fù)離子釋放率及遠(yuǎn)紅外線反射率，而不具有遠(yuǎn)紅外輻射及阻燃功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]設(shè)計(jì)目的:避免【背景技術(shù)】中的不足之處，設(shè)計(jì)一種既具有永久釋放負(fù)離子功能，又具有釋放負(fù)離子量，同時(shí)遠(yuǎn)紅外輻射性能好的釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維的制備方法。
[0004]設(shè)計(jì)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，本發(fā)明在制備方法設(shè)計(jì)上，以乙二醇(EG)、精對(duì)苯二甲酸(PTA)為主料，加入磷系聚合型阻燃劑2-羧乙基苯基次膦(CEPPA)、負(fù)離子粉(如納米級(jí)電氣石等)、遠(yuǎn)紅外納米級(jí)陶瓷粉、催化劑、消光劑等助劑，經(jīng)酯化、縮聚及紡絲制成的改性聚酯纖維。
[0005]技術(shù)方案:一種釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維的制備方法，(I)制備阻燃預(yù)酯化液:將I?1.5質(zhì)量份的乙二醇、0.8?1.2質(zhì)量份的共聚型磷系阻燃劑2-羧乙基苯基次膦酸加入預(yù)酯化反應(yīng)釜中，在抽真空至恒定在0.002?0.012Mpa及攪拌的條件下，緩慢升溫至140?160°C，保持酯化2?5小時(shí)；在酯化過(guò)程中產(chǎn)生H2O,分離H2O計(jì)量，補(bǔ)充同分離水質(zhì)量份的EG，制得2-羧乙基苯基次膦酸二乙二醇酯阻燃預(yù)酯化液I備用，其酸值不大于65mgK0H/g ; (2)制備復(fù)合助劑:將0.8?1.2質(zhì)量份納米級(jí)天然電氣石負(fù)離子粉、0.8?1.2質(zhì)量份納米級(jí)遠(yuǎn)紅外陶瓷粉及0.02?0.05質(zhì)量份的鈦酸酯偶聯(lián)劑攪拌分散于2?4質(zhì)量份的乙二醇中，用研磨機(jī)研磨2?4小時(shí)，物料溫度控制在70?100°C，將研磨好的物料用乙二醇稀釋至固含量為20%，泵入離心機(jī)中，分離除去未分散的大顆粒，制得復(fù)合助劑II ;(3)漿料調(diào)配:將28?32質(zhì)量份乙二醇、68?72質(zhì)量份精對(duì)苯二甲酸及400-600PPm催化劑放入打漿釜中攪拌30 min?60 min調(diào)制成漿料III ； (4)酯化反應(yīng):將漿料III導(dǎo)入酯化釜中，在常壓下升溫至240?265°C酯化120_180min，加入10?20質(zhì)量份阻燃預(yù)酯化液I及100?500PPm的穩(wěn)定劑繼續(xù)酯化反應(yīng)30_60min，制得阻燃對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯；(5)復(fù)合酯化物配制:在阻燃對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯中加入10?40質(zhì)量份的復(fù)合助劑I1、??2.5質(zhì)量份的消光劑T12，攪拌均勻得復(fù)合酯化物IV ; (6)縮聚反應(yīng):將復(fù)合酯化物IV在壓力1400?2000pa，升溫至265?280°C進(jìn)行縮聚大約60?90 min ;再調(diào)節(jié)真空至100 pa以下，升溫至270?285°C進(jìn)行縮聚大約60?240min，至到縮聚反應(yīng)結(jié)束；經(jīng)鑄帶、冷卻、切粒得聚酯切片V ;(7)干燥紡絲:將聚酯切片V裝入真空轉(zhuǎn)鼓中，在緩慢升溫至120-140°C預(yù)結(jié)晶2?4h ;再升溫至140?165°C干燥3?6h，按常規(guī)紡絲工藝即可制得一種既能釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外輻射，又有阻燃功能的聚酯纖維。
[0006]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，一是阻燃性好，并且是環(huán)保永久阻燃，P含量高達(dá)7000?14000PPm，織成的面料阻燃性能滿足織物阻燃I級(jí)；二是具有永久釋放負(fù)離子功能，釋放負(fù)離子量800?5000個(gè)/cm3;三是遠(yuǎn)紅外輻射性能好，集中發(fā)射8~15 μ m波段的遠(yuǎn)紅外線，其法向光譜比輻射率達(dá)到85%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維的制備方法的方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1:參照附圖1。一種釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維的制備方法，其質(zhì)量份是:(1)制備阻燃預(yù)酯化液:將I?1.5質(zhì)量份的乙二醇、0.8?1.2質(zhì)量份的共聚型磷系阻燃劑2-羧乙基苯基次膦酸加入預(yù)酯化反應(yīng)釜中，在抽真空至恒定在0.002?0.012Mpa及攪拌的條件下，緩慢升溫至140?160°C，保持酯化2?5小時(shí)；在酯化過(guò)程中產(chǎn)生H2O,分離H2O計(jì)量，補(bǔ)充同分離水質(zhì)量份的EG，制得2-羧乙基苯基次膦酸二乙二醇酯阻燃預(yù)酯化液I備用，其酸值不大于65mgK0H/g ; (2)制備復(fù)合助劑:將0.8?1.2質(zhì)量份納米級(jí)天然電氣石負(fù)離子粉、0.8?1.2質(zhì)量份納米級(jí)遠(yuǎn)紅外陶瓷粉及0.02?0.05質(zhì)量份的鈦酸酯偶聯(lián)劑攪拌分散于2?4質(zhì)量份的乙二醇中，用研磨機(jī)研磨2?4小時(shí)，物料溫度控制在70?100°C，將研磨好的物料用乙二醇稀釋至固含量為20%，泵入離心機(jī)中，分離除去未分散的大顆粒，制得復(fù)合助劑II，復(fù)合助劑II滿足D90 ^ l.0OOum，即所述配制復(fù)合助劑II的過(guò)程中，通過(guò)研磨、離心除去大顆粒凝聚粒子后，復(fù)合助劑II中固體粒徑滿足D90 ^ 1.0OOum，并且達(dá)到分散均勻效果，使無(wú)機(jī)物負(fù)離子粉及遠(yuǎn)紅外陶瓷粉在聚合時(shí)均勻地相嵌或纏繞在聚酯鏈段中，有利于后期的紡絲。所述配制復(fù)合助劑II的過(guò)程中，研磨物料的溫度控制在70?100°C，有利于鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)無(wú)機(jī)物納米級(jí)負(fù)離子粉及納米級(jí)遠(yuǎn)紅外陶瓷粉的修飾；(3)漿料調(diào)配:將28?32質(zhì)量份乙二醇、68?72質(zhì)量份精對(duì)苯二甲酸及400-600ppm催化劑放入打楽藎中攪拌30 min?60 min調(diào)制成楽料III，催化劑是指三氧化二銻、醋酸銻或乙二醇銻；(4)酯化反應(yīng):將漿料III導(dǎo)入酯化釜中，在常壓下升溫至240?265°C酯化120-180min，加入10?20質(zhì)量份阻燃預(yù)酯化液I及100?500PPm的穩(wěn)定劑繼續(xù)酯化反應(yīng)30-60min，穩(wěn)定劑是指磷酸酯類或亞磷酸酯類；(5)復(fù)合酯化物配制:加入10?40質(zhì)量份的復(fù)合助劑I1、??2.5質(zhì)量份消光劑，消光劑T12的加入量與常規(guī)聚酯相同，攪拌均勻得復(fù)合酯化物IV ; (6)縮聚反應(yīng):將復(fù)合酯化物IV在壓力1400?2000pa，升溫至265?280°C進(jìn)行縮聚大約60?90 min ;再調(diào)節(jié)真空至100 pa以下，升溫至270?285°C進(jìn)行縮聚大約60?240min，至到縮聚反應(yīng)結(jié)束；經(jīng)鑄帶、冷卻、切粒得聚醋切片V，所述在縮取聚過(guò)程中，無(wú)機(jī)物納米負(fù)離子粉及納米級(jí)遠(yuǎn)紅外陶瓷粉不是與聚酯簡(jiǎn)單的混合，而是被鈦酸酯偶聯(lián)劑修飾連接后，鈦酸酯偶聯(lián)劑的另一端與聚酯反應(yīng)或纏繞連接，所以用釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維織成的面料具有耐洗性能；(7)干燥紡絲:將聚酯切片V裝入真空轉(zhuǎn)鼓中，在緩慢升溫至120-140°C預(yù)結(jié)晶2?4h ;再升溫至140?165°C干燥3?6h，按常規(guī)紡絲工藝即可制得一種既能釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外輻射，又有阻燃功能的聚酯纖維。所述釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維性能指標(biāo):釋放負(fù)離子量800?5000個(gè)/cm3、集中發(fā)射8~15 ym波段的遠(yuǎn)紅外線，其法向光譜比輻射率達(dá)到85%以上及含P量大于7000?14000PPm，織成面料的阻燃性能滿足織物阻燃I級(jí)要求。所述釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維采用聚合型無(wú)鹵磷系阻燃劑CEPPA，織成的面料具有環(huán)保、耐水洗及永久阻燃的特點(diǎn)。
[0009]實(shí)施例2:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，一種釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維的制備方法，(I)制備阻燃預(yù)酯化液:將I質(zhì)量份的乙二醇、0.8質(zhì)量份的共聚型磷系阻燃劑2-羧乙基苯基次膦酸加入預(yù)酯化反應(yīng)釜中，在抽真空至恒定在0.002?0.012Mpa及攪拌的條件下，緩慢升溫至140?160°C，保持酯化2?5小時(shí)；在酯化過(guò)程中產(chǎn)生H2O,分離H2O計(jì)量，補(bǔ)充同分離水質(zhì)量份的EG，制得2-羧乙基苯基次膦酸二乙二醇酯阻燃預(yù)酯化液I備用，其酸值不大于65mgK0H/g ; (2)制備復(fù)合助劑:將0.8質(zhì)量份納米級(jí)天然電氣石負(fù)離子粉、0.8質(zhì)量份納米級(jí)遠(yuǎn)紅外陶瓷粉及0.02質(zhì)量份的鈦酸酯偶聯(lián)劑攪拌分散于2質(zhì)量份的乙二醇中，用研磨機(jī)研磨2?4小時(shí)，物料溫度控制在70?100°C，將研磨好的物料用乙二醇稀釋至固含量為20%，泵入離心機(jī)中，分離除去未分散的大顆粒，制得復(fù)合助劑II ;
(3)漿料調(diào)配:將28質(zhì)量份乙二醇、68質(zhì)量份精對(duì)苯二甲酸及400PPm催化劑放入打漿釜中攪拌30 min?60 min調(diào)制成漿料III ; (4)酯化反應(yīng):將漿料III導(dǎo)入酯化釜中，在常壓下升溫至240?265°C酯化120-180min，加入10質(zhì)量份阻燃預(yù)酯化液I及10ppm的穩(wěn)定劑繼續(xù)酯化反應(yīng)30-60min ; (5)復(fù)合酯化物配制:加入10質(zhì)量份的復(fù)合助劑I1、??2.5質(zhì)量份消光劑，攪拌均勻得復(fù)合酯化物IV ; (6)縮聚反應(yīng):將復(fù)合酯化物IV在壓力1400?2000pa，升溫至265?280°C進(jìn)行縮聚大約60?90 min ;再調(diào)節(jié)真空至100 pa以下，升溫至270?285°C進(jìn)行縮聚大約60?240min，至到縮聚反應(yīng)結(jié)束；經(jīng)鑄帶、冷卻、切粒得聚酯切片V ；
(7)干燥紡絲:將聚酯切片V裝入真空轉(zhuǎn)鼓中，在緩慢升溫至120-140°C預(yù)結(jié)晶2?4h ;再升溫至140?165°C干燥3?6h，按常規(guī)紡絲工藝即可制得一種既能釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外輻射，又有阻燃功能的聚酯纖維。
[0010]實(shí)施例3:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，一種釋放負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外及阻燃復(fù)合功能聚酯纖維的制備方法，(I)制備阻燃預(yù)酯化液:將1.5質(zhì)量份的乙二醇、1.2質(zhì)量份的共聚型磷系阻燃劑2-羧乙基苯基次膦酸加入預(yù)酯化反應(yīng)釜中，在抽真空至恒定在0.002?0.012Mpa及攪拌的條件下，緩慢升溫至140?160°C，保持酯化2?5小時(shí)；在酯化過(guò)程中產(chǎn)生H2O,分離H2O計(jì)量，補(bǔ)充同分離水質(zhì)量份的EG，制得2-羧乙基苯基次膦酸二乙二醇酯阻燃預(yù)酯化液I備用，其酸值不大于65mgK0H/g ; (2)制備復(fù)合助劑:將1.2質(zhì)量份納米級(jí)天然電氣石負(fù)離子粉、1.2質(zhì)量份納米級(jí)遠(yuǎn)紅外陶瓷粉及0.05質(zhì)量份的鈦酸酯偶聯(lián)劑攪拌分散于4質(zhì)量份的乙二醇中，用研磨機(jī)研磨2?4小時(shí)，物料溫度控制在70?100°C，將研磨好的物料用乙二醇稀釋至固含量為20%，泵入離心機(jī)中，分離除去未分散的大顆粒，制得復(fù)合助劑II(D90 ^ 1.0OOum); (3)漿料調(diào)配:將32質(zhì)量份乙二醇、72質(zhì)量份精對(duì)苯二甲酸及600PPm催化劑放入打漿釜中攪拌30 min?60 min調(diào)制成漿料III ; (4)酯化反應(yīng):將漿料III導(dǎo)入酯化釜中，在常壓下升溫至240?265°C酯化120-180min，加入20質(zhì)量份阻燃預(yù)酯化液