[发明专利]阻燃聚酯纤维及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种阻燃聚酯纤维，由芯体和皮层组成；

构成所述芯体的材料为聚酯；

构成所述皮层的材料为阻燃聚酯和聚酯色母粒。

2.根据权利要求1所述的纤维，其特征在于：所述皮层与芯体的质量比为20-50∶80-50；或，

所述芯体中，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯；或，

所述芯体的特性粘度为0.80-1.20dL/g；或，

所述皮层中，阻燃聚酯和聚酯色母粒的质量比为95-99∶5-1；或，

所述阻燃聚酯为磷系共聚阻燃聚酯或阻燃聚合物；

其中，所述磷系共聚阻燃聚酯具体为由质量比为39∶57∶4的聚对苯二甲酸、乙二醇和2-羧乙基苯磷酸反应而得；

所述阻燃聚合物具体为由质量比为80-95∶5-20的聚对苯二甲酸乙二醇酯和阻燃剂共混而得；其中，所述阻燃剂具体为磷系阻燃剂，更具体为季戊四醇-螺环二苯基磷酸酯；或，

所述阻燃聚酯中，磷的质量百分含量为0.3-0.8％；或，

所述聚酯色母粒为由染料和/或颜料与聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，经熔融挤出造粒再固相缩聚而得；或，

所述聚酯色母粒的特性粘度为0.55-0.65dL/g；或，

所述染料和/或颜料在所述聚酯色母粒中的质量百分含量不大于35％。

3.根据权利要求1或2所述的纤维，其特征在于：所述阻燃聚酯纤维的纤维拉伸强度为5.0-8.0cN/dtex，拉伸强度变异系数为1.41-5.75％，拉伸伸长率为13.5-25.0％，变异系数为3.25-7.50％，沸水收缩率为3.5-9.5％，极限氧指数为27.2-30.3％。

4.一种制备权利要求1-3任一所述阻燃聚酯纤维的方法，包括如下步骤：将聚酯纺丝熔体与阻燃聚酯纺丝熔体注入复合纺丝组件进行纺丝，得到所述阻燃聚酯纤维。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述纺丝步骤中，纺丝条件如下：计量泵输出量为30.64-49.08kg/h，纺丝组件的孔数为150孔，孔直径为0.7mm，长度为1.3mm，侧吹风温度为21℃，风速为0.45m/s，风湿度为58％，油轮转数为35r/min，预拉伸棍的速度为710m/min，温度为75℃，第一对拉伸棍的速度为2100m/min，温度为180℃，第二对拉伸棍的速度为3150-3300m/min，温度为215-240℃，第三对拉伸棍的速度为3150-3300m/min，温度为215-240℃，第四对拉伸棍的速度为3000m/min，温度为155℃，网络喷嘴压力为0.2Mpa，卷绕速度为2960m/min。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述聚酯纺丝熔体按照包括如下步骤的方法制备而得：将聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥后与环氧树脂和均苯四酸二酐混匀进行熔融缩聚而得；或，

所述阻燃聚酯纺丝熔体按照包括如下步骤的方法制备而得：将聚酯色母粒与阻燃聚合物或磷系共聚阻燃聚酯以95-99∶5-1的重量比混合，螺杆挤出后得到所述阻燃聚酯纺丝熔体。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：制备所述聚酯纺丝熔体的方法中，环氧树脂的用量为聚对苯二甲酸乙二醇酯质量的3-4％，具体为3％；或，

所述均苯四酸二酐为聚对苯二甲酸乙二醇酯质量的0.2-0.35％，具体为0.2％；或，

所述熔融缩聚步骤中，反应装置为螺杆挤出机；所述螺杆挤出的温度依次为250-257℃、275-280℃、280-290℃、285-290℃、290-295℃，具体为依次为255℃、278℃、285℃、288℃和292℃；螺杆转速为90-130转/min，具体为98-120转/min；或，

所述干燥步骤中，温度为150-175℃，具体为160℃，时间为3.5-5小时，具体为4小时；或，

制备所述阻燃聚酯纺丝熔体的方法中，螺杆挤出的温度依次为250-260℃、260-275℃、270-285℃、285-290℃和290-295℃，具体依次为255℃、265℃、280℃、288℃和292℃。