本发明属于涤纶改性领域，具体涉及到一种高弹阻燃涤纶。
背景技术：
涤纶是合成纤维中的重要品种之一。它是以精对苯甲酸或对苯二甲酸酯和乙二醇为原料经酯化或酯交换缩聚反应得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），经纺丝和后处理制成的纤维。
但是PET本身易于燃烧，且燃烧时容易形成熔滴，引起更大的火灾。因此，PET的阻燃改性成为当前迫切需要解决的问题之一。
另一方面，涤纶由于内部分子排列精密，分子间缺少亲水结构，因此回潮率很小，吸湿性能差，且有透气性不好，耐磨性能不佳等缺陷。因此，改善涤纶纤维的透气性、吸湿性和耐磨性能，能够使其具有更广泛的应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高弹阻燃涤纶。所得涤纶不仅具有良好的阻燃性能和断裂伸长率，而且克服了透气性差、吸收性差等缺点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高弹阻燃涤纶，其是由重量份为5-15份聚乙二醇、10-30份精对苯二甲酸、10-25份植物纤维、5-15份磷酸酯淀粉、5-15份硅藻泥、30-50份涤纶PET、20-30份涤纶PTT制得。
其中所述植物纤维为竹纤维、木质纤维、棉纤维或大豆纤维。
所述高弹阻燃涤纶的制备工艺如下：
（1）将聚乙二醇、对苯二甲酸和磷酸酯淀粉按照配比投入反应釜中，升温至150-170℃，保温反应2h，然后继续升温至190-210℃，保温反应2h，最后真空度为-0.95MPa以及温度210-230℃的条件下反应3h，得到混合液；
（2） 将植物纤维纺织成直径为1.5-3mm的单股纱，并横向切割成长度为1-3mm的纤维段；
（3）将步骤（2）所得纤维段在步骤（1）所得混合液中浸泡100min，得到处理后的纤维段；
（4）将处理后的纤维段、硅藻泥和充分干燥过的涤纶PET及涤纶PTT颗粒充分混合后，经过双螺杆混料，再经高粘度熔体排气、增压，经喷丝孔挤出纺丝，经过空气层间隙后进入冷却浴，得到原丝；其中双螺杆的长径比为1:20~1:40，双螺杆一区温度为190~220℃，压力 0.8KPa ～ 1KPa，二区反应区温度为220℃～260℃，压力 0.4KPa ～ 0.6KPa，三 区 反 应 区 温 度 为 260 ℃ ～ 280 ℃，压 力 0.2KPa ～ 0.4KPa，四区真空脱泡区温度为 280℃～ 290℃，压力 0.01KPa ～ 0.1KPa，螺杆转速为 50 ～ 200rpm；所述增压是通过增压泵提高喷丝口压力，压力为3~5MPa；喷丝孔孔径为0.1~0.5mm，孔数为2000~5000孔；空气间隙为1~50cm，冷却浴的温度为0~25℃，冷却液为水；
（5）将步骤（4）中的原丝经过加热拉伸后热定型后卷绕成高弹阻燃涤纶。所述加热拉伸的牵伸温度为60~85℃，牵伸倍数为1~3倍；所述热定型的定型张力为0.1~3kgf/cm，热定型温度为100~125℃。
本发明的显著优点：
（1）本发明中所用植物纤维中的不同纤维种类赋予涤纶透气性，吸湿性和耐磨性等不同的性能。比如竹纤维、木质纤维含有大量的罅隙，具有良好的透气性；棉纤维能够可以吸附人体皮肤上的汗水和微汗，具有很好的吸湿性。并且各种植物纤维的应用均能改善涤纶易起球的缺陷。
（2）硅藻泥是纳米级的多孔材料（微孔直径约0.1-0.2微米），孔隙率高达90%，规则、整齐地排列成圆形和针形，其单位面积上的微细孔数量比木炭还要多出数千倍，因此硅藻泥的应用，使所得涤纶的透气性更佳。
（3）本发明采用磷酸酯淀粉、聚乙二醇和对苯二甲酸合成得到混合液，能够作为棉麻面料的抗皱整理剂，因此植物纤维在此混合液中处理后，再应用于本发明涤纶的生产中，克服了原植物纤维制成面料后的易起皱的缺点；并且使得植物纤维和涤纶的相容性也更好，从而使最终得到的改性涤纶具有更高的强度和耐磨性。
（4）本发明所用的磷酸酯淀粉和硅藻泥是良好的阻燃剂。由于磷酸酯淀粉含有丰富的羟基，燃烧之后容易成炭，并且由于硅藻泥的使用，使得材料在高温时熔体的粘弹性增加，因此，避免了涤纶燃烧时易形成熔滴的缺陷，使所得涤纶具有良好的阻燃性能。
具体实施方式
实施例1
一种高弹阻燃涤纶，其是由重量份为5份聚乙二醇、10份精对苯二甲酸、10份竹纤维、5份磷酸酯淀粉、5份硅藻泥、30份涤纶PET和30份涤纶PTT制得。
其制备工艺如下：
（1）将聚乙二醇、对苯二甲酸和磷酸酯淀粉按照配比投入反应釜中，升温至160℃，保温反应2h，然后继续升温至190℃，保温反应2h，最后真空度为-0.95MPa以及温度230℃的条件下反应3h，得到混合液；
（2） 将植物纤维纺织成直径为1.5mm的单股纱，并横向切割成长度为1mm的纤维段；
（3）将步骤（2）所得纤维段在步骤（1）所得混合液中浸泡100min，得到处理后的纤维段；
（4）将处理后的纤维段、硅藻泥和充分干燥过的涤纶PET及涤纶PTT颗粒充分混合后，经过双螺杆混料，再经高粘度熔体排气、增压，经喷丝孔挤出纺丝，经过空气层间隙后进入冷却浴，得到原丝；其中双螺杆的长径比为1:20，双螺杆一区温度为190℃，压力 0.8KPa，二区反应区温度为220℃，压力 0.4KPa，三 区 反 应 区 温 度 为 260℃，压 力 0.2KPa，四区真空脱泡区温度为 280℃，压力 0.01KPa，螺杆转速为 100rpm；所述增压是通过增压泵提高喷丝口压力，压力为3MPa；喷丝孔孔径为0.1mm，孔数为2000孔；空气间隙为20cm，冷却浴的温度为16℃，冷却液为水；
（5）将步骤（4）中的原丝经过加热拉伸后热定型后卷绕成高弹阻燃涤纶。所述加热拉伸的牵伸温度为60℃，牵伸倍数为2倍；所述热定型的定型张力为3kgf/cm，热定型温度为100℃。
实施例2
一种高弹阻燃涤纶，其是由重量份为8份聚乙二醇、20份精对苯二甲酸、12份大豆纤维、12份磷酸酯淀粉、12份硅藻泥、38份涤纶PET和20份涤纶PTT制得。
其制备工艺如下：
（1）将聚乙二醇、对苯二甲酸和磷酸酯淀粉按照配比投入反应釜中，升温至165℃，保温反应2h，然后继续升温至195℃，保温反应2h，最后真空度为-0.95MPa以及温度215℃的条件下反应3h，得到混合液；
（2） 将植物纤维纺织成直径为2mm的单股纱，并横向切割成长度为2mm的纤维段；
（3）将步骤（2）所得纤维段在步骤（1）所得混合液中浸泡100min，得到处理后的纤维段；
（4）将处理后的纤维段、硅藻泥和充分干燥过的涤纶PET及涤纶PTT颗粒充分混合后，经过双螺杆混料，再经高粘度熔体排气、增压，经喷丝孔挤出纺丝，经过空气层间隙后进入冷却浴，得到原丝；其中双螺杆的长径比为1:25，双螺杆一区温度为200℃，压力1KPa，二区反应区温度为225℃，压力 0.4KPa，三 区 反 应 区 温 度 为 260℃，压 力 0.2KPa，四区真空脱泡区温度为290℃，压力 0.05KPa，螺杆转速为 120rpm；所述增压是通过增压泵提高喷丝口压力，压力为3.5MPa；喷丝孔孔径为0.3mm，孔数为3000孔；空气间隙为24cm，冷却浴的温度为25℃，冷却液为水；
（5）将步骤（4）中的原丝经过加热拉伸后热定型后卷绕成高弹阻燃涤纶。所述加热拉伸的牵伸温度为85℃，牵伸倍数为1.5倍；所述热定型的定型张力为0.12kgf/cm，热定型温度为125℃。
实施例3
一种高弹阻燃涤纶，其是由重量份为15份聚乙二醇、30份精对苯二甲酸、25份木质纤维、15份磷酸酯淀粉、15份硅藻泥、50份涤纶PET和25份涤纶PTT制得。
其制备工艺如下：
（1）将聚乙二醇、对苯二甲酸和磷酸酯淀粉按照配比投入反应釜中，升温至170℃，保温反应2h，然后继续升温至210℃，保温反应2h，最后真空度为-0.95MPa以及温度210℃的条件下反应3h，得到混合液；
（2） 将植物纤维纺织成直径为3mm的单股纱，并横向切割成长度为1mm的纤维段；
（3）将步骤（2）所得纤维段在步骤（1）所得混合液中浸泡100min，得到处理后的纤维段；
（4）将处理后的纤维段、硅藻泥和充分干燥过的涤纶PET及涤纶PTT颗粒充分混合后，经过双螺杆混料，再经高粘度熔体排气、增压，经喷丝孔挤出纺丝，经过空气层间隙后进入冷却浴，得到原丝；其中双螺杆的长径比为1:40，双螺杆一区温度为220℃，压力 0.8KPa，二区反应区温度为260℃，压力 0.4KPa，三 区 反 应 区 温 度 为 270 ℃，压 力0.4KPa，四区真空脱泡区温度为290℃，压力0.1KPa，螺杆转速为 50rpm；所述增压是通过增压泵提高喷丝口压力，压力为5MPa；喷丝孔孔径为0.5mm，孔数为5000孔；空气间隙为50cm，冷却浴的温度为25℃，冷却液为水；
（5）将步骤（4）中的原丝经过加热拉伸后热定型后卷绕成高弹阻燃涤纶。所述加热拉伸的牵伸温度为80℃，牵伸倍数为1倍；所述热定型的定型张力为0.5kgf/cm，热定型温度为100℃。
对比例
将涤纶PET粒料进行熔融纺丝，得到涤纶材料。
测试上述实施例所得涤纶的极限氧指数值（LOI），且按照GB/T21295-2007测试标准测定所得材料的阻燃级别。结果列于表1。由表1可知，所得改性后的涤纶的阻燃性能得到显著的提高。
表1：上述实施例所得涤纶的阻燃性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。