专利名称：热收缩率改善的聚氯乙烯纤维的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚氯乙烯纤维及其制造方法，涉及比现有纤维的热收缩率有显著改善的纤维的制造方法。更具体地说，是涉及在聚氯乙烯树脂中适量添加氯化的聚氯乙烯(chlorinated polyvinylchloride)、热稳定剂及活性剂，然后制成丸粒，将其抽丝制造未延伸丝，再将其拉伸及热处理制成的聚氯乙烯纤维及其制造方法。
聚氯乙烯纤维具有优良的阻燃性，用于地毯、寝具类、窗帘底层、幼儿用娃娃及人造毛发的原丝等。本发明是从熔融抽丝制造聚氯乙烯纤维，并且为了改善聚氯乙烯热收缩率高的缺点，制造出即使在沸水或热风等高温处理条件下也很少发生收缩的纤维。
历来，仅用聚氯乙烯制造的纤维。在100℃下进行湿热或干热处理时，发生长度收缩，热收缩率达20％以上，会产生卷曲而损害丝的原形的问题。另外，在制造聚氯乙烯人造假发中，用热处理制造卷曲时，发生收缩，具有得不到原来长度的缺点。
本发明人采用在聚氯乙烯树脂中添加氯化的聚氯乙烯、热稳定剂及活性剂，制成丸粒状进行拉丝后，再进行拉伸及热处理的熔融拉丝方法，完成开发出热收缩率明显降低、物性良好的聚氯乙烯纤维。
本发明的目的在于，提供一种阻燃性优良的聚氯乙烯纤维。
本发明的另一目的在于，提供一种断面均匀的物性良好的聚氯乙烯纤维。
本发明的再一目的在于，提供一种热收缩率低、形态稳定性良好的具有低收缩率的聚氯乙烯纤维。
本发明的又一目的在于，提供一种使用熔融喷丝方法的聚氯乙烯纤维的制造方法。
本发明的上述及其它的目的，按照下文说明的本发明能够全部达到。以下详细说明本发明的内容。
本发明涉及用作阻燃丝的聚氯乙烯纤维及其制造方法。本发明的聚氯乙烯纤维，是通过在聚氯乙烯树脂中适量添加氯化的聚氯乙烯树脂、热稳定剂及活性剂，将喷丝之后的温度维持在一定温度以上进行卷绕后，再进行拉伸及热处理的方法而制造的。
向聚氯乙烯树脂中添加氯化的聚氯乙烯树脂是为了降低热收缩率。氯化的聚氯乙烯的添加量是，聚氯乙烯树脂重量的15～70％，更佳为添加20～50％。如果添加量不足15％，则热收缩率降低的效果微小，如果在70％以上则熔点过高，在颗粒制造工序中发生热分解，而易发生黄变现象。
聚氯乙烯树脂分解温度和熔融温度几乎相同，因此为进行熔融喷丝必需添加热稳定剂。在本发明中，作为热稳定剂优选使用含硫的有机锡化合物、有机锡系化合物或它们的混合物。
除了含硫的有机锡化合物和有机锡系化合物以外，还追加使用聚氯乙烯喷出时用的一般热稳定剂。作为这样的热稳定剂，有钡/镉系、钡/锌系、钙/锌系、铅系、非金属系热稳定剂等。此外，为提高稳定性，也可添加稳定剂。
上述热稳定剂的用量，相对于聚氯乙烯树脂100份重量为2～6份重量。在含硫的有机锡化合物的情况下，使用1～5份重量。在有机锡系化合物的场合，使用2～6份重量。热稳定剂的使用量少于2份重量时，喷丝时不仅因热分解发生断丝，而且随时间的卷绕成为不可能，超过6份重量时，喷丝及拉伸的工艺性不良，有热收缩率增加的缺点。
因为没有向聚氯乙烯纤维中加入塑化剂，所以流动性不好，纤维形成性能不足，因此应该添加活性剂。活性剂应该同时添加内部活性剂和外部活性剂，作为内部活性剂，使用碳原子数14～18的高级脂肪酸、碳原子数14～18的醇或碳原子数26～32的褐煤酸，作为外部活性剂，使用石蜡、聚乙烯或褐煤酸等。
上述活性剂的使用量相对于聚氯乙烯树脂100份重量为1～4份重量。活性剂的使用量超过4份重量时，熔融物由喷嘴滑出，使卷绕的丝的不均匀度增高。少于1份重量时，纤维形成性能降低，卷绕成为不可能。
本发明的聚氯乙烯纤维，是以上述记载的量向聚氯乙烯树脂中添加氯化的聚氯乙烯树脂、热稳定剂及活性剂，再将该混合物喷丝卷绕后进行拉伸热处理而制造的。为了卷绕本发明的聚氯乙烯纤维，应当在喷嘴的正下部设加热装置，将温度维持在100～250℃。作为加热装置优选是圆筒形加热器，为了更圆滑地卷绕，也可以使用加热的水蒸汽或用热水。作为可在本发明中使用的喷丝喷嘴，不仅可以是圆形的，而且可以是Y形、三角形、中空形、星形等任何形态，由这样的断面形态改变假发的触感、光泽、卷绕性、梳理性等。
通过上述喷丝装置喷丝、卷绕而未延伸的聚氯乙烯纤维强度低，为提高延伸度，必须拉伸。本发明的聚氯乙烯纤维可以用湿式方法或干式方法进行拉伸。湿式方法是在沸水中进行拉伸，为干燥拉伸后的水而通过干燥机，再通过热处理机。干式方法是利用干热法，拉伸后不经干燥过程而立即进行热处理。不仅上述湿式及干式方法，而且还可以使用水蒸汽进行拉伸。
在使用湿式方法时，85～100℃的拉伸温度、95～130℃的干燥温度、100～140的热处理温度是适当的。使用干式方法时，50～100℃的拉伸温度、120～180℃的热处理温度是适当的。拉伸温度过低时，不容易拉伸，部分发生断丝，而过高也会使工艺性不良。热处理温度对延伸丝的热收缩率有直接的关系，热处理温度过低时收缩率变高，热处理温度过高时，发生热分解，使断丝增多。
本发明通过下述实施例而进一步具体化，下列实施例是以本发明示例为目的，而不作为限定本发明保护范围的限制。
实施例实施例1在聚合度980的聚氯乙烯粉末92kg中加入聚合度850的氯化的聚氯乙烯树脂18.4kg、含硫的有机锡系热稳定剂2.76kg、有机锡系热稳定剂3.68kg、高级脂肪酸1.38kg、褐煤酸0.92kg及TiO210g，在超级混合机，在60℃下混合10分钟。将其装入60mm喷丝器，以喷丝温度180℃用Y形喷嘴喷丝，然后以200m/min的速度卷绕。这时，在喷嘴的正下部设有圆筒形加热装置，将加热装置内的气氛维持在130℃。将得到的未拉伸丝在75℃的箱形加热器中拉伸到2.3倍后，通过热处理机，在150℃下进行热处理。
实施例2将以实施例1相同比例混合有热稳定剂和活性剂的聚氯乙烯用同一喷丝器喷丝。在喷嘴正下方设有蒸汽箱，一边将箱内的温度维持在140℃，一边以270m/min的速度卷绕。将得到的未延伸丝用实施例1同样拉伸机拉伸到1.8倍。
实施例3将聚合度980的聚氯乙烯70kg、氯化的聚氯乙烯树脂28kg、钡/镉系热稳定剂2.3kg、有机锡系热稳定剂1.38kg、高级脂肪酸1.38kg、褐煤酸0.92kg及TiO210g装入超级混合机中，在60℃下混合10分钟。将其装入60mm喷丝器，以喷丝温度200℃用星形喷嘴喷丝，然后以180m/min的速度卷绕。这时在喷嘴的正下方设有圆筒形加热装置，将加热装置内的气氛维持在130℃。将得到的未延伸丝在沸水中延伸至2.5倍，再用110℃的干燥机拉伸后，通过热处理机，在160℃下进行热处理。
比较例1除不混合氯化的聚氯乙烯外，以与实施例1相同配合比例制作颗粒，然后在相同条件下制造成丝。
物性评价对于按照上述实施例1～3和比较例1制造的丝，测定其旦尼尔、强度、延伸度及热收缩率，并观察其断面形态，其结果列于表1。
表1<
由本发明聚氯乙烯纤维的上述实施例1～3可看到，与比较例相比热收缩率明显减小。
本发明提供了断面均匀、触感优良、阻燃性等物性良好、而且热收缩率低、形态稳定性优良的聚氯乙烯纤维，还提供了用熔融喷丝方法制造上述聚氯乙烯纤维的方法。
本发明的简单变型或更改，对具有本领域一般知识的人员是容易实施的，这样的变型或更改全部包含在本发明的范围中。
权利要求
1.聚氯乙烯纤维的制造方法，其特征在于，由以下阶段构成对聚氯乙烯100重量份，添加氯化的聚氯乙烯20～50重量份、热稳定剂2～6重量份以及活性剂的混合物1～4重量份，使用在喷嘴的正下方设置的干式或湿式加热装置将上述混合物维持在100～250℃的喷丝装置而进行喷丝，并卷绕，然后将上述卷绕的纤维用50～100℃的干热进行拉伸，在120～180℃的温度下进行热处理，或者在85～100℃的沸水中拉伸，再在95～130℃的温度下进行干燥，然后在100～140℃的温度下进行热处理。
2.如权利要求1所述的聚氯乙烯纤维的制造方法，其特征在于，上述热稳定剂选自有机锡系化合物、它们的混合物及钡/镉系、钡/锌系、钙/锌系、铅系及非金属系热稳定剂。
3.如权利要求1所述的聚氯乙烯纤维的制造方法，其特征在于，上述活性剂是同时添加内部活性剂和外部活性剂，上述内部活性剂是碳原子数14～18的高级脂肪酸、醇或碳原子数26～32的褐煤酸，而上述外部活性剂是石蜡、聚乙烯或褐煤酸。
4.聚氯乙烯纤维，其特征在于，按照权利要求1至权利要求3任一项制造的。
全文摘要
本发明的聚氯乙烯纤维,是在聚氯乙烯树脂中适量添加氯化聚氯乙烯树脂、热稳定剂及活性剂。在喷嘴正下方设置的干式或湿式加热装置中的维持在100～250℃的喷丝装置将得到的混合物喷丝后卷绕,用50～100℃的干热进行拉伸,再在120～180℃下进行热处理的干式方法,或在85～100℃的沸水中拉伸,再在95～130℃下进行干燥,然后在100～140℃下进行热处理的湿式方法而制造。本发明方法制造的聚氯乙烯纤维,阻燃性优良、断面均匀、而且具有物性良好的优点,可以作为窗帘底层、地毯、高级玩具用原丝或制作人造假发的原丝使用。
文档编号D01F8/06GK1278026SQ0012002
公开日2000年12月27日 申请日期2000年6月16日 优先权日1999年6月16日
发明者金焕哲 申请人:尤诺纤维有限公司