[发明专利]一种变模量阻燃抗熔滴聚酯纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变模量阻燃抗熔滴聚酯纤维的制造方法，所述的变模量阻燃抗熔滴聚酯纤维包括采用两种不同模量的PTT、PET共混酯聚酯，碱式硫酸镁晶须、四针状氧化锌晶须、三聚氰胺氰尿酸盐、红磷阻燃剂；属于纺织纤维制造技术领域。 

背景技术

纺织品的竞争力在很大程度上取决于纤维的质量及品种，纤维的模量是纤维质量的一个重要指标，它是衡量纤维产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使纤维发生弹性变形的应力也越大，即纤维刚度越大，反之亦然；纤维的模量过大或过小都一定是好事，关键是与纤维的用途相合适。 

PET纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，是当前合成纤维的第一大品种；PET纤维大分子构象几乎是直线形状，分子链的刚度较大，拉伸和弯曲的抵抗力较大，模量很高(9.15cN/dtex)，手感刚硬，缺乏弹性，纤维坚牢挺刮、不易变形，如不经特别处理几乎没有服用性能；要加弹成弹性纤维，或制成超细纤维，方能获得柔软和膨松的舒适效果。 

PTT纤维是由聚对苯二甲酸丙二醇酯纺制的一种新型聚酯纤维。是聚酯家族中的一员，与PET，PBT属同一家族。分子构象为Z字形螺旋弹簧特征，螺旋形分子构象使PTT纤维获得自生性高度“膨化”的效果，模量很低(2.58cN/dtex)，很容易变形，有非常好的弹性和弹性回复膨松性，非常柔软的手感，俗称为弹性涤纶；PTT纤维综合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性，把各种纤维的优良服用性能集于一体，成为当前国际上最新开发的热门高分子新材料之一。 

在现代生活中，排除天灾和战争外，主要的灾难就是火灾，俗话说“水火无情”。涤纶的基础原料是石油，涤纶的极限氧指数只有21左右，属于熔融性易燃烧纤维。由此涤纶给人类提供丰富多彩物质条件的同时，也给人类埋伏了很多的火灾隐患。更为严重的是涤纶制品在燃烧或高温下会发生熔融滴落，引起烫伤和火种迁移引发的更大火灾。为了安全，必须提高涤纶的阻燃抗熔滴性。阻燃抗熔滴涤纶的需求从未有过像今天这样激增。 

制造阻燃抗熔滴涤纶，通常引入含阻燃材料，如添加含氯、溴、磷、锑、抗熔滴剂等化合物，制得共混型或共聚型阻燃抗熔滴涤纶，用以减低纤维的易燃性和抗熔滴。此种方法制造的阻燃抗熔滴PET纤维，通常情况下，阻燃抗熔滴性的获得是以牺牲纤维其它性能 为代价，随着添加阻燃、抗熔滴剂，纤维强伸度变脆弱；纤维没有弹性和柔软的手感；纺丝、织造困难。 

晶须是以单晶形式生长而成的直径非常小(0.1～10um)、长度原子排列高度有序、强度接近完整晶体的理论值、有一定长径比(5～1000)的纤维材料，晶须的长度是高分子材料大分子链长度的几倍到几十倍。在高分子材料中加入少量晶须，便能增强、增韧，还可提高耐热性等。是一种理想的高分子材料增强改性剂，具有广泛的应用领域。 

无机晶须熔点很高，通常都在1000℃以上，正好弥补了高分子材料在耐热方面的不足，使体系的玻璃化转变温度和热变形温度均有升高，具有阻燃性能。应用最为广泛的是碱式硫酸镁晶须，由于其分子中的结晶水在燃烧时发生脱水反应，可吸收大量的热能来降低基材的温度。此外，生成的水蒸汽既能稀释火焰区反应气体的浓度，又能吸收烟雾，起到阻燃和消烟的作用。 

四针状氧化锌晶须均具有良好的阻燃抗熔滴效果；比常用阻燃抗熔滴材料更为优越。 

低模量的PTT和高模量的PET同属聚酯家族，有很好的相容性和模量互补性。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种变模量阻燃抗熔滴聚酯纤维的制造方法。 

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的制造方法采用如下步骤： 

1)按质量份数取4-8份表征参数直径为0.1-1um、长度为5-12um的碱式硫酸镁晶须，2-6份表征参数直径为0.1-0.8um、长度为6-10um的四针状氧化锌晶须；将上述二种晶须混合均匀后，在350-450℃真空炉中焙烧4-6h，冷却后在含六偏磷酸钠的无水乙醇中搅拌分散30-45min，然后常压等离子处理10-20min，再在含硬脂酸钙分散液的60-70℃去离子水中超声波分散、清洗25-35min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取改性晶须混合液，并重复操作3-5次直至滤清；滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须； 

2)按质量份数取步骤1)得到的改性晶须6-10份，与膨胀型阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐4-8份、红磷阻燃剂1-2份、KH-550硅烷偶联剂0.5-1.5份，在70-80℃条件下混合机中密闭搅拌反应45-60min，得到阻燃抗熔滴晶须；