[发明专利]阻燃聚酯纤维及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于纺织材料技术领域，涉及一种化学纤维，尤其涉及一种阻燃聚酯纤维及其制备方法与应用。

背景技术

在纺织材料所应用的服装、装饰品和产业用制品中，大部分均要求纺织品应具有阻燃特性，如儿童服装、特种行业服装，宾馆和娱乐等公共场所用的纺织装饰品，交通运输用纺织品，包装用纺织品等，因此，阻燃纺织材料具有广阔的市场应用前景和要求。聚酯材料由于具有强度高、耐化学试剂、耐气候性好、尺寸稳定性好等优良性能，目前是化学纤维中生产规模和产量最大的纤维品种，也是应用面较广的纤维品种之一。但由于聚酯纤维属于可燃纤维，限制了聚酯纤维在许多方面的应用，因此，人们希望并一直在探索和开发阻燃聚酯纤维。

聚酯纤维的阻燃改性，已有多种专利方法和文献报道，从阻燃剂的品种看，主要有磷系和非磷系阻燃剂；从添加方式上看，主要有共聚法和共混法；从纤维制造方法上看，主要有单组分纺丝和复合组分纺丝。利用上述各种方式获得阻燃聚酯纤维，或者不适用于原液着色聚酯纤维的阻燃改性，或者所得到的有色聚酯阻燃纤维的强度较低，不适用于生产制备高强度的阻燃织物品种。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃聚酯纤维及其制备方法与应用。

本发明提供的阻燃聚酯纤维，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。

上述阻燃聚酯纤维中，所述皮层与芯体的质量比为20-50∶80-50；具体为50∶50或19.9∶80.1或30∶70或19.9-50∶50-80.1或30-50∶50-70或19.9-30∶70-80.1；

所述芯体中，所述聚酯具体为聚对苯二甲酸乙二醇酯；

所述芯体的特性粘度为0.80-1.20dL/g，具体为0.80dL/g、0.92dL/g、1.20dL/g或0.80-0.92dL/g或0.92-1.20dL/g；

所述皮层中，阻燃聚酯和聚酯色母粒的质量比为95-99∶5-1，具体为97∶3或98∶2或96.5∶3.5或96.5-98∶2-3.5或96.5-97∶3-3.5或97-98∶2-3；

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；其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯和阻燃剂的质量比具体为95∶5或80∶20或85∶15或80-95∶15-20或85-95∶5-15或80-85∶15-20；

所述阻燃聚酯中，磷的质量百分含量为0.3-0.8％，具体为0.3％或0.6％或0.75％或0.8％或0.6-0.75％；

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；

所述聚酯色母粒的特性粘度为0.55-0.65dL/g，具体为0.55dL/g、0.61dL/g、0.65dL/g或0.61-0.65dL/g或0.55-0.61dL/g；

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％，具体为30％或35％或28％或28-35％或28-30％或30-35％。

所述阻燃聚酯纤维的纤维拉伸强度为5.0-8.0cN/dtex，具体可为7.5cN/dtex或7.2cN/dtex或7.5-7.2cN/dtex；拉伸强度变异系数为1.41-5.75％，具体可为3.33％或2.48％或2.48-3.33％；拉伸伸长率为13.5-25.0％，具体可为14.3％或17.5％或20.5％或14.3-20.5％或17.5-20.5％；变异系数为3.25-7.50％，具体可为3.5％或4.5％或5.5％或3.5-5.5％；沸水收缩率为3.5-9.5％，具体为3.7％或6.4或9.5％或3.7-9.5％；极限氧指数为27.2-30.3％，具体为27.2％、29.5％、29.1％、30.3％或29.5％-30.3％。该阻燃聚酯纤维的细度可为345dtex/150f。

本发明提供的制备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。