阻燃聚酯單絲及生產方法
【專利摘要】本申請公開了一種阻燃聚酯單絲及生產方法，包括：將所述主體聚酯與所述添加劑進行原料混合和預結晶處理；隨后將混合后的原料進行熔融，并通過擠出機擠出進行紡絲；對紡好的單絲進行冷卻；對冷卻后的單絲進行一級拉伸，隨后進行二級拉伸；對拉伸后的單絲卷繞收絲。根據本申請實施例提供的技術方案，通過在主體聚酯中添加一定的添加劑，能夠解決聚酯但是極限氧指數較低，達不到阻燃要求的缺點，生產的聚酯單絲具有較好的阻燃特性。
【專利說明】
阻燃聚酯單絲及生產方法
技術領域
[0001 ]本公開一般涉及單絲領域，具體涉及阻燃聚酯單絲及生產方法。
【背景技術】
[0002]聚酯纖維具有高強度、高模量、高彈性、良好的耐熱性等優點，目前是世界上產量最高、用量最大、用途最廣泛的高分子合成材料。火災事故中很大一部分是由聚酯纖維紡織品著火所致，聚酯纖維的極限氧指數為22%左右，屬于易燃產品，燃燒時速度快，放出大量的熱及有害氣體，還會發生熔融滴落，污染環境，造成的人員傷亡及非常嚴重的經濟損失。預防和控制火災除了做好工廠規劃、增強工作人員的防火意識，更重要的是研究開發阻燃材料，提高建筑物的防火性能。
[0003]聚酯具有強度高，彈性模量好，抗皺性優異，耐熱耐光性優良，織物洗可穿且挺括，產品質優價廉的優點，但聚酯是一種熱塑性的高聚物，達不到阻燃標準要求。隨著其應用領域的擴大，在某些特殊領域的使用場合，比如軍事、航空、交通運輸、醫院等的裝飾材料、消防設施等，則需要達到一定的阻燃要求。全球每年由于纖維材料易燃引起的火災造成了巨大的經濟損失，大大促進了阻燃聚酯技術的發展和應用。
[0004]我國阻燃聚酯技術起步晚，技術相對落后，產品性能與國外相比存在較大差距，工業化品種很少，不能滿足國內需求，只能大量依靠進口，因此開發阻燃性能好、價格低廉且環保的阻燃聚酯仍然是聚酯研究工作的重點。
【發明內容】
[0005]鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種大直徑阻燃聚酯單絲。
[0006]第一方面，提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和添加劑，所述添加劑為:磷系阻燃劑、有機改性納米蒙脫土，所述磷系阻燃劑為羥基磷酸鹽，含量為0.5%_10%，所述有機改性納米蒙脫土含量為0.5 % -5 %。
[0007]進一步的，所述主體聚酯為以下一種或多種:聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯。
[0008]進一步的，所述單絲直徑為0.08-5mm，單絲強度彡2.5cN/dtex，斷裂伸長率為20%-40%，極限氧指數為25%-40%。
[0009]第二方面，提供一種阻燃聚酯單絲的生產方法，包括步驟:
[0010]SlOl:將所述主體聚酯與所述添加劑進行原料混合和預結晶處理；
[0011]S102:隨后將混合后的原料進行熔融，并通過擠出機擠出進行紡絲；
[0012]S103:對紡好的單絲進行冷卻；
[0013]S104:對冷卻后的單絲進行一級拉伸，隨后進行二級拉伸；
[0014]S105:對拉伸后的單絲卷繞收絲。
[0015]進一步的，所述預結晶處理溫度為130°C，時間為12h。
[0016]進一步的，所述紡絲溫度為220-285°C。
[0017]進一步的，所述冷卻方式為液體冷卻，溫度為25_50°C，冷卻長度為2_8m。
[0018]進一步的，所述液體為水或者聚乙二醇溶液或者丙三醇溶液。
[0019]進一步的，所述一級拉伸溫度為240-280°C，所述二級拉伸溫度為240_280°C。
[0020]進一步的，所述一級拉伸和二級拉伸總拉伸倍率為4-5.5倍。
[0021]根據本申請實施例提供的技術方案，通過在主體聚酯中添加一定的添加劑，能夠解決聚酯但是極限氧指數較低，達不到阻燃要求的缺點，生產的聚酯單絲具有較好的阻燃特性。
【附圖說明】
[0022]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0023]圖1為本發明實施例中阻燃聚酯單絲加工方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關發明，而非對該發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發明相關的部分。
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。
[0026]實施例一:
[0027]本發明實施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和添加劑，所述添加劑為:磷系阻燃劑、有機改性納米蒙脫土，所述磷系阻燃劑為羥基磷酸鹽，含量為0.5%_10%，所述有機改性納米蒙脫土含量為0.5 % -5 %。
[0028]進一步的，主體聚酯為以下一種或多種:聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯。
[0029]本發明實施例通過采用磷系阻燃劑和有機改性納米蒙脫土中的一種或者兩種混合作為聚酯單絲的添加劑，當含磷系阻燃劑的聚酯單絲經高溫被引燃時，磷化合物受熱分解生成磷的含氧酸，這類酸催化含羥基化合物的吸熱脫水成炭反應，生成焦炭和水，含羥基混合物脫水形成的焦炭層為石墨狀，具有難燃、隔熱、隔氧的作用;其中，蒙脫土為層狀硅酸鹽片層，當聚酯單絲受熱分解時，聚合物中的層狀硅酸鹽片層，由于對熱和氣體的阻隔作用，能及時阻止聚合物分解產生的可燃氣體向氣相燃燒區傳輸，通過阻隔聚合物分解燃燒過程中的傳熱與傳質，使得聚酯單絲具有特殊的阻燃性。
[0030]進一步的，單絲直徑為0.08-5mm，單絲強度彡2.5cN/dtex，斷裂伸長率為20%-40%，極限氧指數為25%-40%。
[0031]本發明實施例提供的聚酯單絲在保證阻燃特性的前提下，單絲強度和斷裂伸長率仍得到保證。
[0032]請參考圖1，本發明實施例還提供該阻燃聚酯單絲的生產方法，包括步驟:
[0033]SlOl:將所述主體聚酯與所述添加劑進行原料混合和預結晶處理；
[0034]S102:隨后將混合后的原料進行熔融，并通過擠出機擠出進行紡絲；
[0035]S103:對紡好的單絲進行冷卻；
[0036]S104:對冷卻后的單絲進行一級拉伸，隨后進行二級拉伸；
[0037]S105:對拉伸后的單絲卷繞收絲。
[0038]通過上述步驟將主體聚酯和添加劑進行混合并進行預結晶、紡絲等處理，形成阻燃聚酯單絲，對產生的阻燃聚酯單絲進行極限氧指數的測量，其極限氧指數在26%-40%，符合阻燃的要求。
[0039]進一步的，預結晶處理溫度為130 0C，時間為12h。
[0040]進一步的，紡絲溫度為220_285°C。
[0041 ]進一步的，冷卻方式為液體冷卻，溫度為25-50°C，冷卻長度為2-8m。
[0042]進一步的，液體為水或者聚乙二醇溶液或者丙三醇溶液。
[0043]進一步的，一級拉伸溫度為240-280°C，所述二級拉伸溫度為240_280°C。
[0044]進一步的，一級拉伸和二級拉伸總拉伸倍率為4-5.5倍。
[0045]實施例二:
[0046]本實施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和0.5%含量的羥基磷酸鹽、
0.5 %的有機改性納米蒙脫土進行原料混合，混合后的原料在130°C的條件下進行預結晶處理12h，隨后在單螺桿擠出機上進行熔融共混并擠出，紡絲各區溫度為275°C、280°C、280°C、280 °C、280 °C、280 °C、280 °C，隨后對紡好的絲進行水冷卻，冷卻水溫度為45 °C ；冷卻后經過二級拉伸，一級拉伸溫度為265°C，二級拉伸溫度為265°C，拉伸總倍率為4.5倍。
[0047]上述方法制得的聚酯單絲直徑為2mm，單絲強度為2.5cN/dteX，經實驗得知極限氧指數為27 %。
[0048]實施例三:
[0049]本實施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和10%含量的羥基磷酸鹽、5%的有機改性納米蒙脫土進行原料混合，混合后的原料在130°C的條件下進行預結晶處理12h，隨后在單螺桿擠出機上進行熔融共混并擠出，紡絲各區溫度為275°C、280°C、280°C、280°C、280°C,280°C,280°C，隨后對紡好的絲進行水冷卻，冷卻水溫度為30°C ;冷卻后經過二級拉伸，一級拉伸溫度為250°C，二級拉伸溫度為265°C，拉伸總倍率為4.5倍。
[0050]上述方法制得的聚酯單絲直徑為3mm，單絲強度為2.5cN/dteX，經實驗得知極限氧指數為29 %。
[0051 ] 實施例四:
[0052]本實施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和1.5%含量的羥基磷酸鹽、
0.5 %的有機改性納米蒙脫土進行原料混合，混合后的原料在130°C的條件下進行預結晶處理12h，隨后在單螺桿擠出機上進行熔融共混并擠出，紡絲各區溫度為275°C、280°C、280°C、280 °C、280 °C、280 °C、280 °C，隨后對紡好的絲進行水冷卻，冷卻水溫度為50 °C ；冷卻后經過二級拉伸，一級拉伸溫度為240°C，二級拉伸溫度為240°C，拉伸總倍率為5.5倍。
[0053]上述方法制得的聚酯單絲直徑為5mm，單絲強度為3.2cN/dteX，經實驗得知極限氧指數為30 %。
[0054]實施例五:
[0055]本實施例提供一種阻燃聚酯單絲，包括主體聚酯和2.5%含量的羥基磷酸鹽、2%的有機改性納米蒙脫土進行原料混合，混合后的原料在130°C的條件下進行預結晶處理12h，隨后在單螺桿擠出機上進行熔融共混并擠出，紡絲各區溫度為275°C、280°C、280°C、280 °C、280 °C、280 V、280 °C，隨后對紡好的絲進行水冷卻，冷卻水溫度為45 V ；冷卻后進行過二級拉伸，一級拉伸溫度為280°C，二級拉伸溫度為280°C，拉伸總倍率為4倍。
[0056]上述方法制得的聚酯單絲直徑為2mm，單絲強度為4cN/dteX，經實驗得知極限氧指數為36%，該配比下制得的聚酯單絲為最優配比，其極限氧指數達到了 36%。
[0057]以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發明范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發明構思的情況下，由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。
【主權項】
1.一種阻燃聚酯單絲，其特征在于，包括主體聚酯和添加劑，所述添加劑為:磷系阻燃劑、有機改性納米蒙脫土，所述磷系阻燃劑為羥基磷酸鹽，含量為0.5%-10%，所述有機改性納米蒙脫土含量為0.5 % -5 %。2.根據權利要求1所述的阻燃聚酯單絲，其特征在于，所述主體聚酯為以下一種或多種:聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯。3.根據權利要求1所述的阻燃聚酯單絲，其特征在于，所述單絲直徑為0.08-5mm，單絲強度彡2.5cN/dtex，斷裂伸長率為20%~40% ,極限氧指數為25%-40%。4.一種如權利要求1-3任一所述的阻燃聚酯單絲的生產方法，其特征在于，包括步驟: SlOl:將所述主體聚酯與所述添加劑進行原料混合和預結晶處理； S102:隨后將混合后的原料進行熔融，并通過擠出機擠出進行紡絲； S103:對紡好的單絲進行冷卻； S104:對冷卻后的單絲進行一級拉伸，隨后進行二級拉伸； S105:對拉伸后的單絲卷繞收絲。5.根據權利要求4所述的阻燃聚酯單絲的生產方法，其特征在于，所述預結晶處理溫度為130°C，時間為12h。6.根據權利要求4所述的阻燃聚酯單絲的生產方法，其特征在于，所述紡絲溫度為220-285 cC。7.根據權利要求4所述的阻燃聚酯單絲的生產方法，其特征在于，所述冷卻方式為液體冷卻，溫度為25-50°C，冷卻長度為2-8m。8.根據權利要求7所述的阻燃聚酯單絲的生產方法，其特征在于，所述液體為水或者聚乙二醇溶液或者丙三醇溶液。9.根據權利要求4所述的阻燃聚酯單絲的生產方法，其特征在于，所述一級拉伸溫度為240-280 0C，所述二級拉伸溫度為240-280 °C。10.根據權利要求9所述的阻燃聚酯單絲的生產方法，其特征在于，所述一級拉伸和二級拉伸總拉伸倍率為4-5.5倍。
【文檔編號】D01D1/04GK105970341SQ201610488445
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】馬海燕
【申請人】馬海燕