专利名称：：磷系聚酯阻燃复合纤维及生产方法
技术领域：
：本发明涉及一种磷系阻燃复合纤维及其制造方法。
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。在共聚法中有主链型方法和支链型方法两种。主链型存在以下的问题由于在聚酯主链结构中引入了P原子，使得纤维的抗水解能力降低，由于聚合物的高结晶度，纤维染色性能也降低，而且织成的织物手感也较差等。支链型由于把P结构引入到侧链上，不影响聚酯主链结构，所以染色性能较主链性能有所提高。且纤维的物性更接近于普通聚酯纤维。
发明内容本发明旨在提出一种阻燃效果优良且便宜实用的磷系聚酯复合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复合阻燃纤维，其特征是纤维的主体由非阻燃聚酯A组分和阻燃聚酯B组分复合而成；A组分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；B组分是磷系聚酯，其中含有磷系阻燃剂，A组分与B组分的重量复合比例为8020:2080。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为A组分，B组分优选加入P系阻燃剂的对苯二甲酸乙二醇酯。复合纤维中磷系阻燃剂的P含量为3500-8000ppm，TiO2的含量为0.05_2.5wt%。色调l《b值《8。3%《沸收《15%。断裂伸长率为15%-45%,强度为1.8cN/dtex-3.5cN/dtex。复合阻燃纤维的熔融开始温度在195。C以上。A组分与B组分的复合方式可以是混合型、割纤型、芯鞘型或海岛型。优选芯鞘型或海岛型，芯鞘型中，A组分做鞘，B组分做芯；海岛型中A组分做海，B组分做岛。一种磷系聚酯复合阻燃纤维的生产方法，其特征在于包括以下步骤..(1)使用复合纺丝机将A，B组分通过割纤型、芯鞘型或海岛型复合喷丝板进行熔融纺丝，或者将A，B组分混合后用单成分喷丝板进行熔融纺丝，然后经巻绕拉伸、网络得到阻燃聚酯长丝，纺丝温度A组分为285-310°C，B组分为265-290。C，巻取速度为2500-3500m/min;(2)将步骤(1)制得的原丝进行后加工处理，倍率为1.3-2.5倍，加热器温度为130-220°C，得产品。本发明产品阻燃效果优良且便宜实用，本发明阻燃聚酯纤维，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。由于采用了复合型喷丝板进行纺丝加工，节约了阻燃剂，降低了生产的成本，更加实用。本发明复合阻燃纤维接炎次数达到3次以上。本发明所述复合阻燃丝具有良好的可纺性能，比一般单成分纺丝得到的难燃纤维耐热性能、白度优良且阻燃效果良好。下面结合实施例对本发明作进一步说明。具体实施例方式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。所述的阻燃评价方法可以采用JIS标准A—l法和D法燃烧A-1法样品尺寸350*250醒三枚实验条件炎高45mm加热时间60S点火时间0.IS着火时间3S实验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>阻燃级别达到3级以上的，阻燃效果非常好。本专利实施例14涉及的复合阻燃纤维达到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<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>评价标准接炎次数大于3次的为难燃产品。实施例14产品接炎次数均大于3次。实施例1:A组分为聚对苯二甲酸乙二醇酯，B组分为P系阻燃聚酯，P添加量为7500ppm，Ti02添加量为0.25wt%，复合比为A:B=50:50，将A、B组分充分混合后使用单成分喷丝板进行熔融纺丝，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；纺丝温度285。C，纺丝速度为2700m/min，后道DTY倍率为1.6倍，加热器温度在19(TC，产品强度2.98cN/dtex、断裂伸长率33%、b值二5.3、沸收=6.3%、熔融开始温度在195。C以上。实施例2:A组分做鞘为聚对苯二甲酸乙二醇酯，B组分做芯为P系阻燃聚酯，P添加量为5500卯m，Ti(V添加量为1.35wt%，复合比为鞘芯=20:80，使用芯鞘型复合喷丝板进行熔融纺丝，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，即磷系聚酯复合阻燃纤维；纺丝时A组分温度290°C,B组分温度275°C，纺丝速度为3000m/min，后道DTY倍率为1.9倍，加热器温度在21(TC，产品强度3.38cN/dtex、断裂伸长率27%、b值=3.9、沸收=5.9%、熔融开始温度在195。C以上。实施例3:A组分做海为聚对苯二甲酸乙二醇酯，B组分做岛为P系阻燃聚酯，P添加量为6500ppm，T瓜添加量为0.35wt%，复合比为海岛二30:70，使用海岛型复合喷丝板进行熔融纺丝，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，即磷系聚酯复合阻燃纤维；纺丝时A组分温度295°C，B组分温度280°C，纺丝速度为3000m/min，后道DTY倍率为1.8倍，加热器温度在200°C，产品强度3.23cN/dtex、断裂伸长率30%、b值二4.5、沸收二7.1%、熔融开始温度在195'C以上。实施例4:A组分为聚对苯二甲酸乙二醇酯，B组分为P系阻燃聚酯，P添加量为8000ppm，Ti02添加量为0.35wt9d，复合比为A:B二50:50，使用割纤型复合喷丝板进行熔融纺丝，制得阻燃纤维原丝，并迸一步经巻绕拉伸、网络等得到阻燃聚酯长丝，即磷系聚酯复合阻燃纤维；纺丝时A组分温度285。C，B组分温度265。C，纺丝速度为2700m/min，后道DTY倍率为1.6倍，加热器温度在19(TC，产品强度2.98cN/dtex、断裂伸长率33%、b值吒.3、沸收二6.3%、熔融开始温度在195'C以上。权利要求1、一种磷系聚酯复合阻燃纤维，其特征是纤维的主体由非阻燃聚酯A组分和阻燃聚酯B组分复合而成；A组分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；B组分是磷系聚酯，其中含有磷系阻燃剂，A组分与B组分的重量复合比例为80～20∶20～80。2、根据权利要求1所述的磷系聚酯复合阻燃纤维，其特征在于复合纤维中磷系阻燃剂的P含量为3500-8000ppm，Ti02的含量为0.05-2.5wt%。3、根据权利要求1所述的磷系聚酯复合阻燃纤维，其特征在于色调l《b值《8。4、根据权利要求1所述的磷系聚酯复合阻燃纤维，其特征在于3%《沸收《15%。5、根据权利要求1所述的磷系聚酯复合阻燃纤维，其特征在于断裂伸长率为15%-45%,强度为1.8cN/dtex-3.5c彦ex。6、根据权利要求1所述的磷系聚酯复合阻燃纤维，其特征在于复合阻燃纤维的熔融开始温度在195。C以上。7、根据权利要求l、2、3、4、5或6所述的磷系聚酯复合阻燃纤维，其特征在于A组分与B组分的复合方式可以是混合型、割纤型、芯鞘型或海岛型。8、根据权利要求7所述的磷系聚酯复合阻燃纤维，其特征在于A组分与B组分的复合方式为芯鞘型或海岛型，芯鞘型中，A组分做鞘，B组分做芯；海岛型中A组分做海，B组分做岛。9、一种权利要求1所述的磷系聚酯复合阻燃纤维的生产方法，其特征在于包括以下歩骤(1)使用复合纺丝机将A，B组分通过割纤型、芯鞘型或海岛型复合喷丝板进行熔融纺丝，或者将A，B组分混合后用单成分喷丝板进行熔融纺丝，然后经巻绕拉伸、网络得到阻燃聚酯长丝，纺丝温度A组分为285-310°C，B组分为265-29(TC，巻取速度为2500-3500m/min;(2)将步骤(1)制得的原丝进行后加工处理，倍率为1.3-2.5倍，加热器温度为130-220°C，得产品。全文摘要本发明公开了一种磷系聚酯复合阻燃纤维及生产方法，纤维的主体由非阻燃聚酯A组分和阻燃聚酯B组分复合而成；A组分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；B组分是磷系聚酯，其中含有磷系阻燃剂，A组分与B组分的重量复合比例80～20∶20～80。生产方法包括使用复合纺丝机将A，B组分通过复合型喷丝板纺或者混合后用单成分喷丝板进行熔融纺丝，进一步经卷绕拉伸、网络得到阻燃聚酯长丝，再经过后加工处理制得阻燃聚酯纤维。本发明所述复合阻燃丝比一般阻燃丝具有更好的可纺性、物理性能，并且阻燃效果优良、成本低廉，更加实用。文档编号D01D5/098GK101353828SQ20071002421公开日2009年1月28日申请日期2007年7月23日优先权日2007年7月23日发明者佐藤正幸,倪春健,峰陈申请人:东丽纤维研究所(中国)有限公司