[发明专利]彩色阻燃消光中空涤纶长丝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涤纶长丝的制备方法，尤其是涉及一种彩色阻燃消光中空涤纶长丝的制备方法。

背景技术

近几年来，我国聚酯工业发展迅速，聚酯纤维产量已从2000年初的516.5万吨发展到2005年末的1240万吨，平均年增长率超过20％，产量比五年前翻了一番还多。涤纶已成为化学纤维中产量最大的合纤品种，广泛应用于衣着、装饰、家用纺织品、产业用纺织品和国防、工业工程等国计民生各个方面。今后五年，还将保持快速增长。但是，作为纺织材料，聚酯纤维也有明显的缺点。因此，选择科学、高效、优质、节能、环保的加工方法，对适应和促进聚酯工业、涤纶纤维的高速可持续发展至关重要。有鉴于此，科技工作者对此都做了大量研究工作，有色涤纶、阻燃涤纶、半消光涤纶及全消光涤纶产品的研究都取得了重大进展。中国专利公开了一种消光阻燃涤纶纤维及其制备方法和应用(公开号：CN 101363140A)，其纤维的组分和重量份数含量包括：阻燃母粒1～10份，消光涤纶成纤聚脂99～90份；阻燃母粒由含磷阻燃剂与对苯二甲酸乙二酯与乙二醇聚合制备，消光涤纶成纤聚脂分子量为20000～22000，消光涤纶成纤聚脂中TiO₂的重量含量为1％～3％；其消光阻燃涤纶纤维的方法包括如下步骤：按重量比，将阻燃母粒和消光涤纶成纤聚脂切片在螺杆挤压机进料口均匀混合，进入挤压机加热熔融、压缩成熔体，并由其旋转螺杆挤出，送入分配管、静态混合器、计量泵通过喷丝头喷丝、冷却成形、获得消光阻燃涤纶纤维。但使用这种方法制备出来的纤维没有颜色，而另外一些研究主要集中在对涤纶纤维单一功能的整理上，不能完全满足生活中对涤纶纤维多功能化的要求，所以已有科技人员开始研究双功能涤纶纤维的改性，如济南三太阻燃制品有限公司就研究了色母粒法有色阻燃涤纶纺丝工艺。至今，还未看到同时对涤纶纤维进行有色、阻燃和消光整理的报道，这主要是因为色母粒、消光剂的加入会影响到纺丝时熔体的黏度以及加工过程中对设备的摩擦等问题，对于生产彩色阻燃消光中空涤纶纤维，其工艺参数的设定因添加了色母粒、消光母粒等而不同于普通中空纤维生产的工艺参数。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种彩色阻燃消光中空涤纶长丝的制备方法，其主要是解决现有技术所存在的将色母粒、消光剂加入到阻燃切片里会影响到纺丝时熔体的黏度以及加工过程中对设备的摩擦，因此无法制备带有有色、阻燃和消光整理的涤纶纤维等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的彩色阻燃消光中空涤纶长丝的制备方法，其特征在于：

a.在聚酯切片的制备过程中加入共聚阻燃剂，共聚阻燃剂占总质量的4.0～6.0％，从而形成阻燃切片；

b.分别将阻燃切片、色母粒、消光母粒通入预结晶室进行预结晶，其中消光母粒为TiO2，然后再分别将阻燃切片、色母粒、消光母粒通入除湿机进行干燥，蒸发掉水分；

c.将阻燃切片与色母粒、消光母粒混合，色母粒占混合后总质量的1～3.5％，消光母粒占混合后总质量的4～6％，将上述三种原料通入双螺杆挤压机进行加热熔融，将加热熔融后的熔融物通入纺丝箱体进行过滤混合、计量分配，再喷丝成丝束；

d.将丝束通过侧吹风冷却成型，冷却后的丝束经过油轮上油，然后再经牵伸、网络、卷绕后即得成品彩色阻燃消光中空涤纶长丝。

纺丝用色母粒由着色剂、载体聚酯和添加剂构成，纤维着色取决于其中的着色剂，色母粒复配实质上也就是着色剂的复配。复配的概念基于颜色混合的减色原理。在体系中，红、黄、蓝为3种基本色(三原色或三基色)，三原色中的2种色混合后，可得橙、绿、紫3种二次色(又称间色)。三原色及其配得的二次色恰好组成一个封闭颜色环。用三原色和二次色混合后，得到三次色(又称复色)，调整各色的混合比例，可得多种颜色的复色，因此，可把各种颜色看做由3种基色(三原色)或其中2种基色的混合。依此原理，将红、黄、蓝3种颜色的色母粒作为3种基色，通过2种或3种三原色基色母粒按某种比例混合，即可得到一种特定的色母粒，用其与白色聚酯切片混合纺丝，就能纺得所需颜色的有色涤纶丝。

本发明开发的阻燃涤纶长丝产品是通过采用阻燃切片生产的方式开发的阻燃长丝。阻燃切片通常采用在聚酯切片中加入共聚阻燃剂作单体(含磷系化合物ST)，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，促使纤维炭化分解，减少可燃气体的生成，达到阻燃的目的。共聚阻燃产品与后处理法、共混改性法生产的阻燃产品比较，具有耐洗性好、可纺性好、低分子无机或有机物少等优点。