[发明专利]阻燃复合型涤纶长丝及其加工工艺

说明书

本申请涉及阻燃复合型涤纶长丝及其加工工艺，加工步骤为：步骤1）制备阻燃母粒：将氢氧化铝、钠基膨润土、纳米羟基磷灰石混合研磨，得混合粉料；将混合粉料、聚乙烯蜡、硅烷偶联剂、抗氧化剂、PET切片、棉纶切片混合造粒，得阻燃母粒；步骤2）制备纺丝熔体：将PET切片、棉纶切片、阻燃母粒干燥；取一定量阻燃母粒、PET切片、稳定剂混合均匀，加热熔融得到阻燃涤纶纺丝熔体；取一定量阻燃母粒、棉纶切片加热熔融得到阻燃棉纶纺丝熔体；步骤3）制备纺丝：将纺丝熔体挤出、喷丝制得初生纤维；将初生纤维经环吹风冷却、上油、拉伸、定型、卷绕，制得阻燃复合型涤纶长丝。本申请具有提升无机阻燃剂的分散性，进而提升涤纶丝阻燃性的效果。

技术领域

本申请涉及涤纶复合丝领域，尤其是涉及阻燃复合型涤纶长丝及其加工工艺。

背景技术

复合型涤纶丝常用涤纶纤维和锦纶纤维两者复合加捻制得，相比于使用单一纤维制得的丝线，复合丝能够结合多种纤维的优点，性能更为优异，在服装领域得到了广泛的应用。但涤纶纤维PET本身易于燃烧，燃烧时会释放出大量的热，并伴有大量的浓烟和有毒气体，因此对涤纶丝阻燃性能的把控，一直是涤纶丝应用领域关注的重点。

现有的阻燃涤纶丝加工过程中通常加入卤系阻燃剂、含磷阻燃剂等，虽然卤系阻燃剂、含磷阻燃剂具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性，但是它对环境和人的危害是不可忽视的。无机阻燃剂具有热稳定性高和无卤、低烟、低毒的优点，其中金属水合物阻燃剂填充在熔融基质中，通过受热分解时释放出结合水，吸收燃烧物表面热量起到阻燃作用，反应产生的水蒸气可以稀释可燃气体，抑制燃烧的蔓延，且新生的耐火金属氧化物具有较高的活性，它会催化聚合物的热氧交联反应，在聚合物表面形成一层炭化膜，炭化膜包裹内部高分子基质，会减弱燃烧时的传热、传质效应，从而起到阻燃的作用。但是现有的无机阻燃剂尤其是金属水合物在熔融体系中的分散性较差，将其添加在高分子材料中不易分散，容易团聚，难以起到对高分子基质充分包裹阻隔，进而延缓燃烧的作用，进而造成涤纶纺丝阻燃性能不稳定的问题。

针对上述问题，发明人认为克服无机阻燃剂在涤纶纺丝应用中的缺陷，进而制得具有良好阻燃性的复合型涤纶长丝是有很大的研究空间以及经济价值的。

发明内容

为了提升无机阻燃剂在涤纶复合丝加工中的分散性，进而提升涤纶丝的阻燃性，本申请提供一种阻燃复合型涤纶长丝及其加工工艺。

第一方面，本申请提供的一种阻燃复合型涤纶长丝的加工工艺采用如下的技术方案：

一种阻燃复合型涤纶长丝的加工工艺，包括以下步骤；

步骤1)制备阻燃母粒：

步骤1-1)将5-7质量份的氢氧化铝、2-3质量份的钠基膨润土、3-5质量份的纳米羟基磷灰石混合研磨，得到平均粒径为100-150nm的混合粉料备用；

步骤1-2)将6-8质量份的混合粉料、1-2质量份的聚乙烯蜡、1-2质量份的硅烷偶联剂、0.3-0.7质量份的抗氧化剂以及10-15重量份的PET切片、10-15重量份的棉纶切片混合造粒，得到阻燃母粒；

步骤2)制备纺丝熔体：

步骤2-1)将PET切片、棉纶切片干燥至含水率＜50ppm；将阻燃母粒干燥至含水率＜200ppm；

步骤2-2)取用干燥后的10-15质量份的阻燃母粒、30-75质量份的PET切片、5-15质量份的稳定剂混合均匀，加热熔融，得到阻燃涤纶纺丝熔体；

步骤2-3)取用干燥后的10-15质量份的阻燃母粒、60-75质量份的棉纶切片加热熔融，得到阻燃棉纶纺丝熔体；

步骤3)制备纺丝：

步骤3-1)将阻燃涤纶纺丝熔体和棉纶纺丝熔体挤出、喷丝，制得棉纶纤维包覆在涤纶纤维外部的初生纤维；

步骤3-2)将初生纤维经环吹风冷却、上油、拉伸、定型、卷绕，制得阻燃复合型涤纶长丝。