[发明专利]一种高强度纳米阻燃聚酯纤维的制备方法

说明书

本发明主要涉及纤维加工技术领域，公开了一种高强度纳米阻燃聚酯纤维的制备方法，包括：纳米海泡石制备、纳米海泡石处理、聚酯熔融、原料混合、纺丝成型；本发明提供的高强度纳米阻燃聚酯纤维的制备方法，方法简单，原料来源广泛，制备得到的聚酯纤维具有较高的耐高温及阻燃性能，并且不会对聚酯纤维的强度造成损失，提高聚酯纤维的实用性，扩大聚酯纤维的使用范围。

技术领域

本发明主要涉及纤维加工技术领域，尤其涉及一种高强度纳米阻燃聚酯纤维的制备方法。

背景技术

聚酯纤维，俗称“涤纶”，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，属于高分子化合物，聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力，其坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛；聚酯纤维具有许多优良的纺织性能和服用性能，用途广泛，可以纯纺织造，也可与棉、毛、丝、麻等天然纤维和其他化学纤维混纺交织，制成花色繁多、坚牢挺括、易洗易干、免烫和性能良好的仿毛、仿棉、仿丝、仿麻织物，适用于男女衬衫、外衣、儿童衣着、室内装饰织物和地毯等，由于具有良好的弹性和蓬松性，也可用作絮棉，在工业上高强度聚酯纤维可用作轮胎帘子线、运输带、消防水管、缆绳、渔网等，也可用作电绝缘材料、耐酸过滤布和造纸毛毯等，制作的无纺织布可用于室内装饰物、地毯底布、医药工业用布、絮绒、衬里等。

但是目前的聚酯纤维在遇火后极易变形和燃烧，在储藏和运输过程中需要较高的成本，并且在使用过程中即使少量的聚酯纤维遇高温时都易引起明火，火灾隐患较大，但是聚酯纤维又是纺织工业常用的纤维，因此需要提高聚酯纤维的阻燃性能；目前提高聚酯纤维阻燃性能的方法较多，但是一般都是将磷及卤素类的阻燃剂直接加入后进行熔融纺丝，虽然得到的聚酯纤维具有一定的阻燃效果，但是聚酯纤维的强度却有一定的损失，因此在制备阻燃聚酯纤维时需要同时兼顾阻燃和强度性能。

现有专利文件CN108396405A公开了一种石墨烯涤纶阻燃复合纤维及其制备方法，制备得到的纤维具有一定的阻燃性能，强度损失较少，但是制备的纤维是复合纤维，对需要单独使用聚酯纤维的布料就不能使用，限制了聚酯纤维的使用范围，并且制备过程中加入石墨烯，使复合纤维本身的色泽变暗，使上色更加困难，因此需要改善提高聚酯纤维阻燃性能的方法。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高强度纳米阻燃聚酯纤维的制备方法。

一种高强度纳米阻燃聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）纳米海泡石制备：将海泡石颗粒置于加热釜中，以4~5℃/min的速度加热至460~500℃，保温30~40min，继续加热至830~890℃，保温50~60min，降温至350~370℃，向反应釜中加入亚硒酸钠溶液，使高温海泡石突然接触低温溶液，能够进一步增加海泡石的多孔结构，提高海泡石的散热功能，保温真空搅拌40~50min，提高海泡石与高分子成分的结合能力，偏于海泡石的后续处理，研磨，得纳米海泡石；

（2）纳米海泡石处理：将纳米海泡石加入反应釜中，于60~80℃保温搅拌30~40min，向反应釜中加入单烷氧基型钛酸酯，真空搅拌3~4h，自然降至室温，再向反应釜中加入甲醇，搅拌60~90min，提高纳米海泡石与聚酯的结合牢度，避免成型的纤维出现断裂现象，提高聚酯纤维的强度和阻燃性能，过滤，取沉淀，得处理纳米海泡石；

（3）聚酯熔融：将聚酯加入反应釜中，以2~3℃/min的速度加热至260~280℃，保温搅拌40~50min，得熔融聚酯；

（4）原料混合：将处理纳米海泡石加入熔融聚酯中，保温搅拌30~40min，再加入二甲基丙烯酸锌，真空搅拌70~90min，进一步促进处理纳米海泡石与聚酯的结合能力，提高聚酯的强度和抗氧化性能，得混合原料；

（5）纺丝成型：将混合原料置于纺丝机中，喷丝头上孔眼的孔径为0.05~0.06mm，进行湿法纺丝，得高强度纳米阻燃聚酯纤维。