[发明专利]一种阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法，其特征在于，将聚酯切片干燥至含水率低于100ppm，向其中添加磷硅系阻燃剂，将混合后的磷硅系阻燃剂/聚酯切片喂入双螺杆挤出机熔融共混，由切粒机将挤出的熔体切粒，得到磷硅系阻燃剂改性的阻燃抗熔滴聚酯母粒；将母粒与聚酯切片均匀混合，干燥至含水率低于100ppm，后经双螺杆挤出机熔融挤出，熔体进入纺丝箱体，经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕制成阻燃抗熔滴聚酯纤维。本发明所得的阻燃抗熔滴聚酯纤维具有优异的阻燃性，LOI值可达到34.1％，燃烧时无熔融滴落现象，热释放速率和总释热量相较于纯聚酯纤维大大降低。

技术领域

本发明涉及一种阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法，属于化学聚酯纤维制备领域。

背景技术

聚酯纤维由于其具有强度高、弹性好、抗皱耐烫、耐腐蚀等特点，被广泛应用于服装、生活用品、工业用品等领域，但它们的极限氧指数较低，属于易燃材料，且在燃烧时熔滴现象严重，带有火焰的滴落物不仅会引燃周围的物品导致二次燃烧，还会对人体造成伤害，给人民生活、生命和财产带来安全隐患，极大地限制了聚酯纤维的应用范围。

专利CN105463610B公开了一种阻燃聚酯纤维的制备方法，在聚酯引入不饱和双键，并在聚酯纤维制备完成后利用紫外光照射控制其交联，交联后的纤维的凝胶含量大量增加，聚酯纤维的力学性能、耐热性能、耐化学性能、阻燃性能有较大幅度的提高。

专利CN106521691A公开了一种具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维的制备方法，将聚酯树脂、聚酰亚胺、纳米膨润土、阻燃剂等组分混合后进行熔融纺丝，随后将阻燃聚酯纤维与玄武岩共混后进行接枝改性，制得的具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维LOI大于41％，抗菌率达98％。

专利CN105951419B公开了一种交联层层自组装阻燃涂层修饰的聚酯纤维及其制备方法，是通过静电层层自组装的方式修饰聚酯纤维表面的带正电电解质层和带负电电解质层，带正电电解质层和带负电电解质层之间通过交联反应形成交联结构，修饰后的聚酯纤维兼备优良的阻燃性、耐久性以及亲水性。

以上专利所述方法采用共聚型阻燃改性、共混型阻燃改性、纤维织物阻燃后整理等方法，均起到了提高聚酯阻燃性能的效果，但为了达到较好的阻燃效果，通常所需较大的添加量，这必然会对聚酯材料的本体性能产生不利影响。因此开发出低添加量、高效率的新型阻燃剂必然是阻燃抗熔滴聚酯纤维研究领域今后发展的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术为问题是：如何通过引入磷硅系阻燃剂作为阻燃剂，提高聚酯纤维阻燃性能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将聚酯切片在90-170℃温度下干燥至含水率低于100ppm，向其中添加磷硅系阻燃剂，将混合后的磷硅系阻燃剂/聚酯切片喂入双螺杆挤出机熔融共混，由切粒机将挤出的熔体切粒，得到磷硅系阻燃剂改性的阻燃抗熔滴聚酯母粒；

步骤2)：将步骤1)制备的母粒按比例与聚酯切片均匀混合，在90-170℃温度下干燥至含水率低于100ppm，后经双螺杆挤出机熔融挤出，熔体进入纺丝箱体，经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕制成阻燃抗熔滴聚酯纤维。

优选地，所述步骤1)中的磷硅系阻燃剂采用粒径1.0-10μm的超支化聚硅氧烷包覆聚磷酸铵阻燃剂(A-S)。

优选地，所述超支化聚硅氧烷包覆聚磷酸铵阻燃剂(A-S)的化学结构式为：其中，R₁为氨乙基丙基或丙基，R₂为甲基或苯基。

优选地，所述步骤1)中磷硅系阻燃剂与聚酯切片的重量比为(1-2)：(3-4)，双螺杆挤出机的熔融混合温度为230-290℃，主机转速为5-8rpm，喂料机转速为4-6rpm。