专利名称：：磷系聚酯阻燃纤维及生产方法
技术领域：
：本发明涉及一种阻燃纤维及其制造方法。
背景技术：
：聚酯纤维(即涤纶)具有强度高，弹性好，抗皱性强，尺寸稳定，耐磨性佳、化学性能稳定，易洗快干，耐热性和耐气候性优良等性能。因此，无论用于民用和工业都深受欢迎，是一种较理想的纺织材料。聚酯纤维属于熔融性可燃纤维，随着其应用领域的扩大，在某些特殊的使用场合，如航空、娱乐场所、家饰装潢材料或某些特殊行业所需的防护服等方面，则要求达到一定的阻燃要求，否则将大大提高火灾的不安全性。不仅如此，这些聚合物在燃烧或者高温下还会熔融滴落，因而限制了他们在有些场合的使用。为了使高分子聚合物具有抗燃性，就需要对其进行阻燃化。目前对高分子材料进行阻燃化大致有两种方法一种是共聚阻燃改性，即将阻燃单体与聚合物单体一起共聚；二是添加阻燃剂进行共混改性。但现有技术的阻燃性能仍不理想。
发明内容本发明旨在提出一种阻燃效果好的磷系聚酯阻燃纤维及生产方法。本发明的技术解决方案是-一种磷系聚酯阻燃纤维，包括纤维主体，其特征是阻燃纤维的主体是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或阳离子改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；在阻燃纤维的主体中含有磷系阻燃剂，磷系阻燃剂是2-羧乙基苯磷酸、2-羧乙基甲基磷酸酯或2-羧乙基甲基磷酸。其对应的结构式分别为结构为以下的几种(:'h3厂('(想oh(2-羧乙基甲基磷酸)由于聚对苯二甲酸乙二醇酯纺丝方法成熟，成本较低，性能优异，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。本发明所述的阻燃聚酯纤维，既可以是通常圆形截面的纤维，也可以是异形界面的纤维，所述异形界面包括扁平形、三角形、三叶形等。不同截面的纤维可以通过改变喷丝孔的形状得到。本发明所述的阻燃聚酯纤维，既可以用常规的聚酯切片，也可以用改性切片，如cdp(阳离子可染)、ecdp(常温常压阳离子可染)等聚酯切片，以改善其染色性或者服用舒适性。阻燃纤维中，磷系阻燃剂的P含量为3000-7000ppm，Ti02含量为0.05-2.5wt%。一种磷系聚酯阻燃纤维的生产方法，其特征是将形成阻燃纤维主体的聚酯加入磷系阻燃剂，进行熔融纺丝，制得阻燃纤维原丝，C*H3P(:'H:(2-羧乙基苯磷酸)(2-羧乙基甲基磷酸酯)并进一步经巻绕拉伸、网络得到阻燃聚酯长丝，即磷系聚酯阻燃纤维；纺丝时温度为260-285°C，纺丝速度为2500-3500m/min，后道DTY倍率为1.3-2.5倍，加热器温度为130-20CTC。磷系共聚阻燃切片是在聚酯切片生产中加入阻燃剂作单体(含磷系化合物)，通过共聚方法生产出阻燃切片。磷化物主要是通过固相阻燃，促使纤维碳化分解，减少可燃气体的生成，从而达到阻燃的目的。共聚阻燃产品与其他方法(后处理法、共混改性法等)生产的阻燃产品比较，具有耐洗性好、可绱生好、低分子无机或有机物少等优点。本发明所述阻燃丝具有良好的可纺性能，物理性能与一般聚酯纤维相近并具有优良的阻燃效果。制得的阻燃聚酯纤维纤度细、强力大，并具有阻燃性能及良好的服用性。另外该方法生产成本低，易于操作。所述的阻燃评价方法可以采用J1S标准A—1法，D法燃烧A-l法样品尺寸350*250,三枚实验条件炎高45mm加热时间60S点火时间0.IS着火时间3S实验结果-<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>阻燃级别达到3级以上的，阻燃效果非常好。本专利涉及的阻燃纤维达到3级以上。燃烧D法(接炎法)a.去油药品YS99去油剂(10g/L)YK95亲水剂(5g/L)方法加入水、去油剂、亲水剂加热至90摄氏度，加入织物煮20分钟，捞出，洗净，烘干b.燃烧实验样品尺寸筒编物或织物(幅长10CM，重量为lg)测定结果1=1种去油前接炎次数去油后接炎次数———评价标准接炎次数大于3次的为难燃产品。本专利涉及的阻燃纤维接炎次数达到3次以上。本发明所述阻燃丝具有良好的可纺性能，物理性能与一般聚酯纤维相近并具有优良的阻燃效果。制得的阻燃聚酯纤维纤度细、强力大，并具有阻燃性能及良好的服用性。另外该方法生产成本低，易于操作。下面结合实施例对本发明作进一步说明-具体实施例方式实施例1:取聚对苯二甲酸乙二醇酯(或聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、阳离子改性聚对苯二甲酸乙二醇酯)为基体聚合物，加入阻燃剂2-羧乙基苯磷酸，其结构如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>P添加量为3500ppm，Ti02添加量为0.35wt%，制成纺丝切片进行熔融纺丝，制得阻燃纤维原丝，并进一步经巻绕拉伸、网络等得到阻燃聚酯长丝，即磷系聚酯阻燃纤维；纺丝时温度270°C，纺丝速度为3000m/min，后道DTY倍率为1.9倍，加热器温度在160°C。实施例2:取聚对苯二甲酸乙二醇酯(或聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、阳离子改性聚对苯二甲酸乙二醇酯)为基体聚合物，加入阻燃剂2-羧乙基甲基磷酸酯，其结构如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>P添加量为6000ppm，Ti02添加量为2.5wt%,制成纺丝切片进行熔融纺丝，，制得阻燃纤维原丝，并进一步经巻绕拉伸、网络等得到阻燃聚酯长丝，即磷系聚酯阻燃纤维；纺丝时温度285°C，纺丝速度为2750m/min，后道DTY倍率为1.7倍，加热器温度在135"。实施例3:取聚对苯二甲酸乙二醇酯(或聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、阳离子改性聚对苯二甲酸乙二醇酯)为基体聚合物，加入阻燃剂2-羧乙基甲基磷酸，其结构如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>h:'h2ch2('oohohP添加量为7000ppm，Ti02添加量为1.5wt%，制成纺丝切片进行熔融纺丝，，制得阻燃纤维原丝，并进一步经巻绕拉伸、网络等得到阻燃聚酯长丝，即磷系聚酯阻燃纤维；纺丝时温度265°C，纺丝速度为3200m/min，后道DTY倍率为2.1倍，加热器温度在195。C。权利要求1、一种磷系聚酯阻燃纤维，包括纤维主体，其特征是阻燃纤维的主体是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或阳离子改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；在阻燃纤维的主体中含有磷系阻燃剂，磷系阻燃剂是2-羧乙基苯磷酸、2-羧乙基甲基磷酸酯或2-羧乙基甲基磷酸。2、根据权利要求l所述磷系聚酯阻燃纤维，其特征是阻燃纤维中，磷系阻燃剂的P含量为3000-7000ppm，TiO。含量为0.05-2.5wt%。3、一种权利要求1所述的磷系聚酯阻燃纤维的生产方法，其特征是将形成阻燃纤维主体的聚酯加入磷系阻燃剂，进行熔融纺丝，制得阻燃纤维原丝，并进一步经巻绕拉伸、网络得到阻燃聚酯长丝，即磷系聚酯阻燃纤维；纺丝时温度为260-285°C，纺丝速度为2500-3500m/min，后道DTY倍率为1.3-2.5倍，加热器温度为130-200。C。全文摘要本发明公开了一种磷系聚酯阻燃纤维，包括纤维主体，阻燃纤维的主体是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或阳离子改性聚对苯二甲酸乙二醇酯；在阻燃纤维的主体中含有磷系阻燃剂，磷系阻燃剂是2-羧乙基苯磷酸、2-羧乙基甲基磷酸酯或2-羧乙基甲基磷酸。生产方法包括将形成阻燃纤维主体的聚酯加入磷系阻燃剂，进行熔融纺丝，制得阻燃纤维原丝，并进一步经卷绕拉伸、网络得到阻燃聚酯长丝，即磷系聚酯阻燃纤维。本发明所述阻燃丝具有良好的可纺性能，物理性能与一般聚酯纤维相近并具有优良的阻燃效果。文档编号D01D5/08GK101104963SQ20061004100公开日2008年1月16日申请日期2006年7月12日优先权日2006年7月12日发明者佐藤正幸,赵锁林,峰陈申请人:东丽纤维研究所(中国)有限公司