阻燃聚酯單絲及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種阻燃聚酯單絲及生產(chǎn)方法，包括：將所述主體聚酯與所述添加劑進(jìn)行原料混合和預(yù)結(jié)晶處理；隨后將混合后的原料進(jìn)行熔融，并通過擠出機(jī)擠出進(jìn)行紡絲；對(duì)紡好的單絲進(jìn)行冷卻；對(duì)冷卻后的單絲進(jìn)行一級(jí)拉伸，隨后進(jìn)行二級(jí)拉伸；對(duì)拉伸后的單絲卷繞收絲。根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過在主體聚酯中添加一定的添加劑，能夠解決聚酯但是極限氧指數(shù)較低，達(dá)不到阻燃要求的缺點(diǎn)，生產(chǎn)的聚酯單絲具有較好的阻燃特性。
【專利說明】
阻燃聚酯單絲及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開一般涉及單絲領(lǐng)域，具體涉及阻燃聚酯單絲及生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酯纖維具有高強(qiáng)度、高模量、高彈性、良好的耐熱性等優(yōu)點(diǎn)，目前是世界上產(chǎn)量最高、用量最大、用途最廣泛的高分子合成材料。火災(zāi)事故中很大一部分是由聚酯纖維紡織品著火所致，聚酯纖維的極限氧指數(shù)為22%左右，屬于易燃產(chǎn)品，燃燒時(shí)速度快，放出大量的熱及有害氣體，還會(huì)發(fā)生熔融滴落，污染環(huán)境，造成的人員傷亡及非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。預(yù)防和控制火災(zāi)除了做好工廠規(guī)劃、增強(qiáng)工作人員的防火意識(shí)，更重要的是研究開發(fā)阻燃材料，提高建筑物的防火性能。
[0003]聚酯具有強(qiáng)度高，彈性模量好，抗皺性優(yōu)異，耐熱耐光性優(yōu)良，織物洗可穿且挺括，產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)，但聚酯是一種熱塑性的高聚物，達(dá)不到阻燃標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，在某些特殊領(lǐng)域的使用場(chǎng)合，比如軍事、航空、交通運(yùn)輸、醫(yī)院等的裝飾材料、消防設(shè)施等，則需要達(dá)到一定的阻燃要求。全球每年由于纖維材料易燃引起的火災(zāi)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，大大促進(jìn)了阻燃聚酯技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
[0004]我國阻燃聚酯技術(shù)起步晚，技術(shù)相對(duì)落后，產(chǎn)品性能與國外相比存在較大差距，工業(yè)化品種很少，不能滿足國內(nèi)需求，只能大量依靠進(jìn)口，因此開發(fā)阻燃性能好、價(jià)格低廉且環(huán)保的阻燃聚酯仍然是聚酯研究工作的重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種大直徑阻燃聚酯單絲。
[0006]第一方面，提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和添加劑，所述添加劑為:磷系阻燃劑、有機(jī)改性納米蒙脫土，所述磷系阻燃劑為羥基磷酸鹽，含量為0.5%_10%，所述有機(jī)改性納米蒙脫土含量為0.5 % -5 %。
[0007]進(jìn)一步的，所述主體聚酯為以下一種或多種:聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
[0008]進(jìn)一步的，所述單絲直徑為0.08-5mm，單絲強(qiáng)度彡2.5cN/dtex，斷裂伸長率為20%-40%，極限氧指數(shù)為25%-40%。
[0009]第二方面，提供一種阻燃聚酯單絲的生產(chǎn)方法，包括步驟:
[0010]SlOl:將所述主體聚酯與所述添加劑進(jìn)行原料混合和預(yù)結(jié)晶處理；
[0011]S102:隨后將混合后的原料進(jìn)行熔融，并通過擠出機(jī)擠出進(jìn)行紡絲；
[0012]S103:對(duì)紡好的單絲進(jìn)行冷卻；
[0013]S104:對(duì)冷卻后的單絲進(jìn)行一級(jí)拉伸，隨后進(jìn)行二級(jí)拉伸；
[0014]S105:對(duì)拉伸后的單絲卷繞收絲。
[0015]進(jìn)一步的，所述預(yù)結(jié)晶處理溫度為130°C，時(shí)間為12h。
[0016]進(jìn)一步的，所述紡絲溫度為220-285°C。
[0017]進(jìn)一步的，所述冷卻方式為液體冷卻，溫度為25_50°C，冷卻長度為2_8m。
[0018]進(jìn)一步的，所述液體為水或者聚乙二醇溶液或者丙三醇溶液。
[0019]進(jìn)一步的，所述一級(jí)拉伸溫度為240-280°C，所述二級(jí)拉伸溫度為240_280°C。
[0020]進(jìn)一步的，所述一級(jí)拉伸和二級(jí)拉伸總拉伸倍率為4-5.5倍。
[0021]根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過在主體聚酯中添加一定的添加劑，能夠解決聚酯但是極限氧指數(shù)較低，達(dá)不到阻燃要求的缺點(diǎn)，生產(chǎn)的聚酯單絲具有較好的阻燃特性。
【附圖說明】
[0022]通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中阻燃聚酯單絲加工方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對(duì)該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請(qǐng)。
[0026]實(shí)施例一:
[0027]本發(fā)明實(shí)施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和添加劑，所述添加劑為:磷系阻燃劑、有機(jī)改性納米蒙脫土，所述磷系阻燃劑為羥基磷酸鹽，含量為0.5%_10%，所述有機(jī)改性納米蒙脫土含量為0.5 % -5 %。
[0028]進(jìn)一步的，主體聚酯為以下一種或多種:聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例通過采用磷系阻燃劑和有機(jī)改性納米蒙脫土中的一種或者兩種混合作為聚酯單絲的添加劑，當(dāng)含磷系阻燃劑的聚酯單絲經(jīng)高溫被引燃時(shí)，磷化合物受熱分解生成磷的含氧酸，這類酸催化含羥基化合物的吸熱脫水成炭反應(yīng)，生成焦炭和水，含羥基混合物脫水形成的焦炭層為石墨狀，具有難燃、隔熱、隔氧的作用;其中，蒙脫土為層狀硅酸鹽片層，當(dāng)聚酯單絲受熱分解時(shí)，聚合物中的層狀硅酸鹽片層，由于對(duì)熱和氣體的阻隔作用，能及時(shí)阻止聚合物分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w向氣相燃燒區(qū)傳輸，通過阻隔聚合物分解燃燒過程中的傳熱與傳質(zhì)，使得聚酯單絲具有特殊的阻燃性。
[0030]進(jìn)一步的，單絲直徑為0.08-5mm，單絲強(qiáng)度彡2.5cN/dtex，斷裂伸長率為20%-40%，極限氧指數(shù)為25%-40%。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供的聚酯單絲在保證阻燃特性的前提下，單絲強(qiáng)度和斷裂伸長率仍得到保證。
[0032]請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例還提供該阻燃聚酯單絲的生產(chǎn)方法，包括步驟:
[0033]SlOl:將所述主體聚酯與所述添加劑進(jìn)行原料混合和預(yù)結(jié)晶處理；
[0034]S102:隨后將混合后的原料進(jìn)行熔融，并通過擠出機(jī)擠出進(jìn)行紡絲；
[0035]S103:對(duì)紡好的單絲進(jìn)行冷卻；
[0036]S104:對(duì)冷卻后的單絲進(jìn)行一級(jí)拉伸，隨后進(jìn)行二級(jí)拉伸；
[0037]S105:對(duì)拉伸后的單絲卷繞收絲。
[0038]通過上述步驟將主體聚酯和添加劑進(jìn)行混合并進(jìn)行預(yù)結(jié)晶、紡絲等處理，形成阻燃聚酯單絲，對(duì)產(chǎn)生的阻燃聚酯單絲進(jìn)行極限氧指數(shù)的測(cè)量，其極限氧指數(shù)在26%-40%，符合阻燃的要求。
[0039]進(jìn)一步的，預(yù)結(jié)晶處理溫度為130 0C，時(shí)間為12h。
[0040]進(jìn)一步的，紡絲溫度為220_285°C。
[0041 ]進(jìn)一步的，冷卻方式為液體冷卻，溫度為25-50°C，冷卻長度為2-8m。
[0042]進(jìn)一步的，液體為水或者聚乙二醇溶液或者丙三醇溶液。
[0043]進(jìn)一步的，一級(jí)拉伸溫度為240-280°C，所述二級(jí)拉伸溫度為240_280°C。
[0044]進(jìn)一步的，一級(jí)拉伸和二級(jí)拉伸總拉伸倍率為4-5.5倍。
[0045]實(shí)施例二:
[0046]本實(shí)施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和0.5%含量的羥基磷酸鹽、
0.5 %的有機(jī)改性納米蒙脫土進(jìn)行原料混合，混合后的原料在130°C的條件下進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理12h，隨后在單螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行熔融共混并擠出，紡絲各區(qū)溫度為275°C、280°C、280°C、280 °C、280 °C、280 °C、280 °C，隨后對(duì)紡好的絲進(jìn)行水冷卻，冷卻水溫度為45 °C ；冷卻后經(jīng)過二級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸溫度為265°C，二級(jí)拉伸溫度為265°C，拉伸總倍率為4.5倍。
[0047]上述方法制得的聚酯單絲直徑為2mm，單絲強(qiáng)度為2.5cN/dteX，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得知極限氧指數(shù)為27 %。
[0048]實(shí)施例三:
[0049]本實(shí)施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和10%含量的羥基磷酸鹽、5%的有機(jī)改性納米蒙脫土進(jìn)行原料混合，混合后的原料在130°C的條件下進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理12h，隨后在單螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行熔融共混并擠出，紡絲各區(qū)溫度為275°C、280°C、280°C、280°C、280°C,280°C,280°C，隨后對(duì)紡好的絲進(jìn)行水冷卻，冷卻水溫度為30°C ;冷卻后經(jīng)過二級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸溫度為250°C，二級(jí)拉伸溫度為265°C，拉伸總倍率為4.5倍。
[0050]上述方法制得的聚酯單絲直徑為3mm，單絲強(qiáng)度為2.5cN/dteX，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得知極限氧指數(shù)為29 %。
[0051 ] 實(shí)施例四:
[0052]本實(shí)施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和1.5%含量的羥基磷酸鹽、
0.5 %的有機(jī)改性納米蒙脫土進(jìn)行原料混合，混合后的原料在130°C的條件下進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理12h，隨后在單螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行熔融共混并擠出，紡絲各區(qū)溫度為275°C、280°C、280°C、280 °C、280 °C、280 °C、280 °C，隨后對(duì)紡好的絲進(jìn)行水冷卻，冷卻水溫度為50 °C ；冷卻后經(jīng)過二級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸溫度為240°C，二級(jí)拉伸溫度為240°C，拉伸總倍率為5.5倍。
[0053]上述方法制得的聚酯單絲直徑為5mm，單絲強(qiáng)度為3.2cN/dteX，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得知極限氧指數(shù)為30 %。
[0054]實(shí)施例五:
[0055]本實(shí)施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和2.5%含量的羥基磷酸鹽、2%的有機(jī)改性納米蒙脫土進(jìn)行原料混合，混合后的原料在130°C的條件下進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理12h，隨后在單螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行熔融共混并擠出，紡絲各區(qū)溫度為275°C、280°C、280°C、280 °C、280 °C、280 V、280 °C，隨后對(duì)紡好的絲進(jìn)行水冷卻，冷卻水溫度為45 V ；冷卻后進(jìn)行過二級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸溫度為280°C，二級(jí)拉伸溫度為280°C，拉伸總倍率為4倍。
[0056]上述方法制得的聚酯單絲直徑為2mm，單絲強(qiáng)度為4cN/dteX，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得知極限氧指數(shù)為36%，該配比下制得的聚酯單絲為最優(yōu)配比，其極限氧指數(shù)達(dá)到了 36%。
[0057]以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種阻燃聚酯單絲，其特征在于，包括主體聚酯和添加劑，所述添加劑為:磷系阻燃劑、有機(jī)改性納米蒙脫土，所述磷系阻燃劑為羥基磷酸鹽，含量為0.5%-10%，所述有機(jī)改性納米蒙脫土含量為0.5 % -5 %。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚酯單絲，其特征在于，所述主體聚酯為以下一種或多種:聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚酯單絲，其特征在于，所述單絲直徑為0.08-5mm，單絲強(qiáng)度彡2.5cN/dtex，斷裂伸長率為20%~40% ,極限氧指數(shù)為25%-40%。4.一種如權(quán)利要求1-3任一所述的阻燃聚酯單絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括步驟: SlOl:將所述主體聚酯與所述添加劑進(jìn)行原料混合和預(yù)結(jié)晶處理； S102:隨后將混合后的原料進(jìn)行熔融，并通過擠出機(jī)擠出進(jìn)行紡絲； S103:對(duì)紡好的單絲進(jìn)行冷卻； S104:對(duì)冷卻后的單絲進(jìn)行一級(jí)拉伸，隨后進(jìn)行二級(jí)拉伸； S105:對(duì)拉伸后的單絲卷繞收絲。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃聚酯單絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述預(yù)結(jié)晶處理溫度為130°C，時(shí)間為12h。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃聚酯單絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述紡絲溫度為220-285 cC。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃聚酯單絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述冷卻方式為液體冷卻，溫度為25-50°C，冷卻長度為2-8m。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃聚酯單絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述液體為水或者聚乙二醇溶液或者丙三醇溶液。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃聚酯單絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述一級(jí)拉伸溫度為240-280 0C，所述二級(jí)拉伸溫度為240-280 °C。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的阻燃聚酯單絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述一級(jí)拉伸和二級(jí)拉伸總拉伸倍率為4-5.5倍。
【文檔編號(hào)】D01D1/04GK105970341SQ201610488445
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】馬海燕
【申請(qǐng)人】馬海燕