[发明专利]磷系聚酯阻燃纤维及生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种阻燃纤维及其制造方法。

背景技术：

聚酯纤维(即涤纶)具有强度高，弹性好，抗皱性强，尺寸稳定，耐磨性佳、化学性能稳定，易洗快干，耐热性和耐气候性优良等性能。因此，无论用于民用和工业都深受欢迎，是一种较理想的纺织材料。聚酯纤维属于熔融性可燃纤维，随着其应用领域的扩大，在某些特殊的使用场合，如航空、娱乐场所、家饰装潢材料或某些特殊行业所需的防护服等方面，则要求达到一定的阻燃要求，否则将大大提高火灾的不安全性。不仅如此，这些聚合物在燃烧或者高温下还会熔融滴落，因而限制了他们在有些场合的使用。

为了使高分子聚合物具有抗燃性，就需要对其进行阻燃化。目前对高分子材料进行阻燃化大致有两种方法：一种是共聚阻燃改性，即将阻燃单体与聚合物单体一起共聚；二是添加阻燃剂进行共混改性。但现有技术的阻燃性能仍不理想。

发明内容：

本发明旨在提出一种阻燃效果好的磷系聚酯阻燃纤维及生产方法。

本发明的技术解决方案是：

一种磷系聚酯阻燃纤维，包括纤维主体，其特征是：阻燃纤维的主体是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或阳离子改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；在阻燃纤维的主体中含有磷系阻燃剂，磷系阻燃剂是2-羧乙基苯磷酸、2-羧乙基甲基磷酸酯或2-羧乙基甲基磷酸。其对应的结构式分别为结构为以下的几种：

(2-羧乙基苯磷酸)                            (2-羧乙基甲基磷酸酯)

(2-羧乙基甲基磷酸)

由于聚对苯二甲酸乙二醇酯纺丝方法成熟，成本较低，性能优异，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。

本发明所述的阻燃聚酯纤维，既可以是通常圆形截面的纤维，也可以是异形界面的纤维，所述异形界面包括扁平形、三角形、三叶形等。不同截面的纤维可以通过改变喷丝孔的形状得到。

本发明所述的阻燃聚酯纤维，既可以用常规的聚酯切片，也可以用改性切片，如CDP(阳离子可染)、ECDP(常温常压阳离子可染)等聚酯切片，以改善其染色性或者服用舒适性。

阻燃纤维中，磷系阻燃剂的P含量为3000-7000ppm，TiO₂含量为0.05-2.5wt％。

一种磷系聚酯阻燃纤维的生产方法，其特征是：将形成阻燃纤维主体的聚酯加入磷系阻燃剂，进行熔融纺丝，制得阻燃纤维原丝，并进一步经卷绕拉伸、网络得到阻燃聚酯长丝，即磷系聚酯阻燃纤维；纺丝时温度为260-285℃，纺丝速度为2500-3500m/min，后道DTY倍率为1.3-2.5倍，加热器温度为130-200℃。

磷系共聚阻燃切片是在聚酯切片生产中加入阻燃剂作单体(含磷系化合物)，通过共聚方法生产出阻燃切片。磷化物主要是通过固相阻燃，促使纤维碳化分解，减少可燃气体的生成，从而达到阻燃的目的。共聚阻燃产品与其他方法(后处理法、共混改性法等)生产的阻燃产品比较，具有耐洗性好、可绱生好、低分子无机或有机物少等优点。

本发明所述阻燃丝具有良好的可纺性能，物理性能与一般聚酯纤维相近并具有优良的阻燃效果。制得的阻燃聚酯纤维纤度细、强力大，并具有阻燃性能及良好的服用性。另外该方法生产成本低，易于操作。

所述的阻燃评价方法可以采用JIS标准A-1法，D法

燃烧A-1法

样品尺寸：350*250mm三枚

实验条件：炎高：45mm

加热时间：60S

点火时间：0.1S

着火时间：3S

实验结果：