[发明专利]一种阻燃发用聚氯乙烯/氯化聚氯乙烯纤维及熔融制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯纤维的生产方法，具体涉及一种阻燃发用聚氯乙烯/氯化聚氯乙烯纤维及熔融制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)纤维具有强度高，弹性好的优点，PVC纤维耐磨性和耐气候性能也很好，PVC纤维的临界氧指数(LOI值)较高，具有良好的阻燃性能，因此PVC纤维是制作假发的优良材料，但是很难找到一种PVC的加工方法使得PVC纤维成型稳定并达到高效生产。

氯化聚氯乙烯(CPVC)是PVC进一步氯化的产物，是PVC的一种重要改性产品。CPVC树脂的玻璃化温度(Tg)和热变形温度均较高，因而耐热性和最高使用温度明显高于PVC；同时CPVC树脂还具有优异的力学性能、耐化学腐蚀性、非导电性、阻燃性能和最低的烟雾生成特性等，加入CPVC共混后能够提高纤维的阻燃性能和热稳定性能，而且使得PVC/CPVC混合物更易塑化成型。

通常采用熔融纺丝方法制备PVC/CPVC纤维，该方法通过加热来熔化PVC、CPVC混合树脂以及加工助剂，当温度达到一定程度熔化成熔体，从喷丝头挤出，得到PVC/CPVC纤维。熔融纺丝成型方法具有连续化、效率高的优点，而且熔融纺丝成型的纤维质量均一、纤维本身性能较好。但由于加工过程必须加入一定量的小分子增塑剂、稳定剂等加工助剂，这些增塑剂在制品的加工和使用过程中，会发生不同程度的迁移、抽出和挥发。增塑剂的损失不仅会导致PVC制品性能下降，而且还会造成制品表面以及接触物的污染，更为严重的是会给环境及人体健康带来一系列问题。

利用常规纺丝法，连续高效的生产阻燃发用PVC/CPVC纤维，避免制品在加工和使用过程中发生迁移、抽出和挥发等问题，是目前PVC/CPVC发用纤维生产的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃发用聚氯乙烯/氯化聚氯乙烯纤维及熔融制备方法。本发明的制品在使用过程中可保持形态，避免增塑剂迁移污染。本发明的发明点在于，采用有机溶剂(如乙醚、乙醇等)处理纤维，经过处理后的PVC/CPVC纤维中大部分小分子增塑剂被萃取出来，大大降低了纤维的收缩率，并提高了纤维的阻燃性能，同时纤维表面出现小沟壑，使得纤维光泽度更接近人发。

本发明提供以下技术方案：一种阻燃发用聚氯乙烯/氯化聚氯乙烯纤维，按质量份数计，主要由以下原料组成：PVC树脂95～70份、CPVC树脂5～30份、增塑剂40～70份、稳定剂1～5份、润滑剂1～3份、抗氧剂1～3份。

所述的PVC树脂平均聚合度为1260，CPVC含氯量为65％～70％。

所述的增塑剂由邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯按质量比3:1～1.5:1进行复配。

所述的稳定剂为有机锡类、Ca-Zn皂类、稀土类中的一种；抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；润滑剂为单硬脂酸甘油酯。

本发明还要求保护一种阻燃发用聚氯乙烯/氯化聚氯乙烯纤维熔融制备方法，通过以下步骤实现：(1)将PVC树脂、CPVC树脂、增塑剂、稳定剂、润滑剂和抗氧剂按配比塑化混合；(2)将混合后的物料经螺杆挤出机塑化熔融并纺丝；(3)将步骤(2)中纺制的纤维经过后拉伸再用有机溶剂处理，将处理后的纤维进一步拉伸，获得尺寸稳定的PVC/CPVC纤维；(4)根据有机溶剂性质，控制相应的温度，将残液经过蒸馏分离出增塑剂和低沸点的有机溶剂回用。

优选的，螺杆挤出机温度控制在150～190℃，螺杆转速为10～30r/min，纺丝速度为20～40m/min。

优选的，有机溶剂和PVC/CPVC纤维的质量比为8:1～14:1，处理时间为15min～2h。

优选的，所述有机溶剂为乙醚、乙醇及环己烷中的一种。

挤出的PVC/CPVC纤维经过2～5倍后拉伸处理，然后用有机溶剂处理所得纤维，最后经过2～6倍进一步拉伸，得到尺寸稳定的阻燃发用PVC/CPVC纤维。

处理PVC/CPVC纤维后的处理液，根据有机溶剂的不同性质，采用蒸发分离的方法，控制不同温度，回收增塑剂和有机溶剂。如有机溶剂为乙醚，蒸发分离温度为35～45℃；如有机溶剂为乙醇，蒸发分离温度为80～88℃；如有机溶剂为环己烷，蒸发分离温度为80～90℃。