[发明专利]一种高性能阻燃涤纶纤维的制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能阻燃涤纶纤维的制备方法，所述高性能阻燃纤维主要包括以下原料组分：废弃矿泉水瓶片、立方碳化硅和无卤阻燃剂；制备步骤包括：（1）瓶片经筛选、超声清洗和干燥后（2）将部分瓶片从主进料口，立方碳化硅和无卤阻燃剂混合后从辅进料口进入双螺杆挤出机（3）设定挤出温度和转速，通过圆孔模具挤出得一次挤出物（4）将一次挤出物切粒，与剩余瓶片混合后，进入双螺杆挤出机，通过丝孔模具挤出，经牵引成丝。本发明制备的涤纶纤维，原料成本低，加工能耗低，克服了涤纶易燃的缺陷，具备优良的阻燃性能、热性能和力学性能，可用于特种防护材料领域。

技术领域

本发明涉及一种高性能阻燃涤纶纤维的制备方法，属于特种防护材料技术领域。

背景技术

针对白色污染和石化资源逐渐匮乏问题，人们将废弃塑料瓶回收利用，大多采用熔融纺丝技术生产再生涤纶毛条（CN111321485 A），再生涤纶长丝（CN111235649 A），其加工温度均为260-290℃，存在工艺能耗大，瓶片热降解和热氧化问题，且产品不具备阻燃性，存在安全隐患。

发明内容

为克服现有技术存在的不足之处，本发明的目的旨在提供一种高性能阻燃涤纶纤维的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种高性能阻燃涤纶纤维，所述高性能阻燃涤纶纤维原料组分由废弃矿泉水瓶片、立方碳化硅和无卤阻燃剂按质量比（70-95）：（0.5-5）：（1-15）组成。

进一步地，所述废弃矿泉水瓶片是无色或白色。

进一步地，所述碳化硅是β-SiC，粒度为0.5-20um。

进一步地，所述无卤阻燃剂是有机氮磷型阻燃剂一种或多种。

一种高性能阻燃涤纶纤维的制备方法，具体步骤如下：

（1）选用无色或白色废弃矿泉水瓶，超声清洗15-60min，干燥、破碎后瓶片。

（2）称取上述高性能阻燃涤纶纤维的各原料组分，然后将瓶片分为两部分，其中一部分为瓶片总质量的20-60%；将称取的碳化硅和阻燃剂混合均匀。

（3）将20-60%部分瓶片置于主进料口，碳化硅和阻燃剂混合物置于辅进料口，该辅进料口与双螺杆挤出机第二段箱体连接。

（4）设定一次挤出温度和转速，一段挤出温度为230-250℃；二段挤出温度为240-260℃；三段挤出温度为250-280℃，主机和主进料转速比为1:1-4:5，主机和辅进料转速比为1:1-3:5，启动，通过圆孔模具挤出，风干后得一次挤出物。

（5）将一次挤出物切粒，粒子直径为1.5-3mm，与剩余瓶片混合后，置于主进料口，挤出温度与步骤（4）相同，主机和主进料转速比为1:1-4:5，通过丝孔模具挤出，经牵引成丝。

本发明有益效果：

与现有技术相比，本发明提供的高性能阻燃涤纶纤维的制备方法，通过添加立方碳化硅和无卤阻燃剂使再生涤纶纤维具有优异的阻燃性能，离火自熄，无熔滴现象；通过分支进料，降低一段挤出温度，整体工艺能耗下降，预防了热氧化，纤维具有良好的耐热性能；通过双螺杆挤出造粒，改善阻燃剂和碳化硅粉体在高分子基体分布均匀性和相容性，纤维保持良好力学性能。

附图说明：

附图1是（a）再生涤纶纤维和（b）高性能阻燃涤纶纤维的扫描电镜图片；附图2是再生涤纶纤维和高性能阻燃涤纶纤维的热重曲线；附图3是所用立方碳化硅的扫描电镜图片。

具体实施方式：

以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

 实施例1