本发明属于纺织领域，涉及一种锦纶弹力丝，尤其涉及一种具有良好阻燃性，成本低的阻燃锦纶弹力丝。
背景技术：
锦纶纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维。尽管它不算易燃纤维(极限氧指数LOI＝22-24)，但它燃烧时熔融滴落物的存在极易造成火灾的蔓延，对消防救灾十分不利。由于纺织品着火或纺织品不阻燃而蔓延引起的火灾占我国近年火灾事故的20％，近年来纺织物的阻燃已成为高分子材料阻燃化进展最迅速的领域之一。
阻燃织物的生产有两种方法，一是对织物进行阻燃整理即通过轧烘焙法、涂布法、喷雾法等手段使阻燃剂与织物结合而达到阻燃的目的。由于尼龙的反应活性低，阻燃整理液很难渗入织物，其阻燃效果随着使用年限和洗涤次数的增加逐渐降低，而且织物的手感差、增重较大。
另一种是用阻燃纤维直接纺纱织布而具有永久阻燃性。锦纶纤维阻燃改性的研究开始比较早，分共聚法和共混法两种。利用共聚法，通过在成纤高聚物的大分子链中引入芳环或芳杂环，从而提高了热稳定性。采用这种方法，美国杜邦公司和日本尤尼吉卡公司分别成功研制了商品名为“Nomex”和“Apyil”的芳香族锦纶纤维，它的耐热性非常好，极限氧指数达30-32，但由于成本高，故只用于军工、宇航等特殊领域。共混法即在成纤高聚物的熔体或纺丝液中加入阻燃剂，方法简单，但阻燃剂的分散性以及与聚合物的相容性会影响纤维的可纺性，而且对于锦纶而言，由于阻燃剂难耐其纤维熔融纺丝时的高温而导致锦纶纤维抗张强度降低，很难连续纺制，因而使这一方法的应用仍处于小试和中试阶段，在申请号为JP2010018906、JP2007308838、JP2007056392、JP2000328363、200710046218.0这些专利中，采用不同的阻燃剂得到阻燃锦纶纤维，但都没有实现真正的高可纺性，无工业化批量生产。
技术实现要素：
本发明的目的在于为了解决现有阻燃剂与织物结合，但阻燃效果随着使用年限和洗涤次数的增加逐渐降低，而且织物的手感差、增重较大；阻燃纤维直接纺纱织布而具有永久阻燃性但可纺性差，无工业化批量生产的缺陷而提供一种具有良好阻燃性，成本低，可纺性高的阻燃锦纶弹力丝。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种阻燃锦纶弹力丝，所述阻燃锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，100-120份锦纶切片、5-10份改性纳米氧化铟、3-5份三烯丙基异三聚氰酸脂、5-10份蜂胶提取物与10-15份对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆。
在本技术方案中，蜂胶提取物具有抗氧化性与抗菌作用，可以提高制成的锦纶弹力丝的抗菌性，同时将各原料很好的组合在一起；对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆的加入，ZrO2物质本身的高熔点、不氧化和其他高温优良特性。氧化锆在1500℃以上超高温氧化气氛下长期使用，并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、不挥发、无污染。使用对甲苯磺酸对氧化锆进行改性，可以有效的提高其在锦纶弹力丝中的分散性，使得制成的锦纶弹力丝的阻燃效果更好。
作为优选，所述改性纳米氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌1-3h后在2-2.5h内升温至140-160℃，反应1-3h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与二氯甲烷混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有聚苯胺的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，85-95℃下搅拌反应1-1.5h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，600-850℃焙烧30min后冷却，粉碎研磨得到改性纳米氧化铟。
作为优选，对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆的制备方法为：将100份氧化锆研磨成粒径为20-50μm，分散于体积比3:5的丁二醇与原甲酸三乙酯的有机溶剂中，升温至75℃，85KHz超声震荡30min，然后加入30份对甲苯磺酸，升温至175℃，85KHz超声震荡50min后，除去溶剂后在320℃下真空干燥后研磨至粒径为50-100nm，制得对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆。
4.作为优选，蜂胶提取物的制备方法为：将蜂胶冷冻粉粹后，用超临界二氧化碳萃取，萃取塔压力为20-25MPa，萃取温度为65-75℃，萃取时间1-2h，夹带剂为萃取塔进料重量的20-25％的体积浓度为95％的乙醇溶液，分离塔压力10-15MPa，分离温度55-65℃，从分离塔出料得到蜂胶提取物。
作为优选，阻燃锦纶弹力丝的制备方法包括：将2/3的锦纶切片、改性纳米氧化铟、三烯丙基异三聚氰酸脂、蜂胶提取物与对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆在双螺杆挤出机中共混造粒，制得阻燃锦纶母粒；然后将阻燃锦纶母粒与剩余的锦纶切片采用共混纺丝，经过上油卷绕，平衡拉伸，制成阻燃锦纶弹力丝。
作为优选，所述锦纶切片为粘度2.8-3.4dl/g的纺丝级锦纶切片。
作为优选，共混纺丝的纺丝速度为1500-1850m/min，牵伸倍数为5倍，牵伸速度为650m/min。
本发明的有益效果：由于提高对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆的分散性以及与聚合物的相容性，不仅具有良好的阻燃性，而且在很大程度上提高了锦纶纤维的可纺性，并且成本低，已实现工业化，以此工艺可连续纺丝100小时以上不断丝，可纺的阻燃锦纶弹力丝规格为8D、15D、20D、30D甚至更高，极限氧指数LOI为31-32，所纺制得到的无卤阻燃锦纶飞机座椅套和航空地毯线，均通过了FAR 25.853机舱内部材料可燃性测试，垂直燃烧后平均烧焦长度＜203mm，移去火源后的平均焰燃时间＜15s，滴落物阴燃平均时间＜5s。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种阻燃锦纶弹力丝，所述阻燃锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，100份锦纶切片、5份改性纳米氧化铟、3份三烯丙基异三聚氰酸脂、5份蜂胶提取物与10份对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆。
所述改性纳米氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌1h后在2h内升温至140℃，反应1h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与二氯甲烷混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有聚苯胺的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，85℃下搅拌反应1h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，600℃焙烧30min后冷却，粉碎研磨得到改性纳米氧化铟。
对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆的制备方法为：将100份氧化锆研磨成粒径为20-50μm，分散于体积比3:5的丁二醇与原甲酸三乙酯的有机溶剂中，升温至75℃，85KHz超声震荡30min，然后加入30份对甲苯磺酸，升温至175℃，85KHz超声震荡50min后，除去溶剂后在320℃下真空干燥后研磨至粒径为50-100nm，制得对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆。
蜂胶提取物的制备方法为：将蜂胶冷冻粉粹后，用超临界二氧化碳萃取，萃取塔压力为20MPa，萃取温度为65℃，萃取时间1h，夹带剂为萃取塔进料重量的20％的体积浓度为95％的乙醇溶液，分离塔压力10MPa，分离温度55℃，从分离塔出料得到蜂胶提取物。
阻燃锦纶弹力丝的制备方法包括：将2/3的锦纶切片、改性纳米氧化铟、三烯丙基异三聚氰酸脂、蜂胶提取物与对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆在双螺杆挤出机中共混造粒，制得阻燃锦纶母粒；然后将阻燃锦纶母粒与剩余的锦纶切片采用共混纺丝，经过上油卷绕，平衡拉伸，制成阻燃锦纶弹力丝。所述锦纶切片为粘度2.8dl/g的纺丝级锦纶切片。共混纺丝的纺丝速度为1500m/min，牵伸倍数为5倍，牵伸速度为650m/min。
实施例2
一种阻燃锦纶弹力丝，所述阻燃锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，110份锦纶切片、7份改性纳米氧化铟、4份三烯丙基异三聚氰酸脂、8份蜂胶提取物与12份对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆。
所述改性纳米氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌2h后在2.2h内升温至150℃，反应2h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与二氯甲烷混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有聚苯胺的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，90℃下搅拌反应1.2h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，750℃焙烧30min后冷却，粉碎研磨得到改性纳米氧化铟。
对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆的制备方法为：将100份氧化锆研磨成粒径为20-50μm，分散于体积比3:5的丁二醇与原甲酸三乙酯的有机溶剂中，升温至75℃，85KHz超声震荡30min，然后加入30份对甲苯磺酸，升温至175℃，85KHz超声震荡50min后，除去溶剂后在320℃下真空干燥后研磨至粒径为50-100nm，制得对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆。
蜂胶提取物的制备方法为：将蜂胶冷冻粉粹后，用超临界二氧化碳萃取，萃取塔压力为22MPa，萃取温度为68℃，萃取时间1.5h，夹带剂为萃取塔进料重量的22％的体积浓度为95％的乙醇溶液，分离塔压力10-15MPa，分离温度55-65℃，从分离塔出料得到蜂胶提取物。
阻燃锦纶弹力丝的制备方法包括：将2/3的锦纶切片、改性纳米氧化铟、三烯丙基异三聚氰酸脂、蜂胶提取物与对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆在双螺杆挤出机中共混造粒，制得阻燃锦纶母粒；然后将阻燃锦纶母粒与剩余的锦纶切片采用共混纺丝，经过上油卷绕，平衡拉伸，制成阻燃锦纶弹力丝。所述锦纶切片为粘度3.1dl/g的纺丝级锦纶切片。共混纺丝的纺丝速度为1650m/min，牵伸倍数为5倍，牵伸速度为650m/min。
实施例3
一种阻燃锦纶弹力丝，所述阻燃锦纶弹力丝由以下重量份的原料制成，120份锦纶切片、10份改性纳米氧化铟、5份三烯丙基异三聚氰酸脂、10份蜂胶提取物与15份对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆。
所述改性纳米氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌3h后在2.5h内升温至140-160℃，反应3h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与二氯甲烷混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有聚苯胺的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，95℃下搅拌反应1.5h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，850℃焙烧30min后冷却，粉碎研磨得到改性纳米氧化铟。
对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆的制备方法为：将100份氧化锆研磨成粒径为20-50μm，分散于体积比3:5的丁二醇与原甲酸三乙酯的有机溶剂中，升温至75℃，85KHz超声震荡30min，然后加入30份对甲苯磺酸，升温至175℃，85KHz超声震荡50min后，除去溶剂后在320℃下真空干燥后研磨至粒径为50-100nm，制得对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆。
蜂胶提取物的制备方法为：将蜂胶冷冻粉粹后，用超临界二氧化碳萃取，萃取塔压力为25MPa，萃取温度为75℃，萃取时间2h，夹带剂为萃取塔进料重量的25％的体积浓度为95％的乙醇溶液，分离塔压力15MPa，分离温度65℃，从分离塔出料得到蜂胶提取物。
阻燃锦纶弹力丝的制备方法包括：将2/3的锦纶切片、改性纳米氧化铟、三烯丙基异三聚氰酸脂、蜂胶提取物与对甲苯磺酸改性的纳米氧化锆在双螺杆挤出机中共混造粒，制得阻燃锦纶母粒；然后将阻燃锦纶母粒与剩余的锦纶切片采用共混纺丝，经过上油卷绕，平衡拉伸，制成阻燃锦纶弹力丝。所述锦纶切片为粘度3.4dl/g的纺丝级锦纶切片。共混纺丝的纺丝速度为1850m/min，牵伸倍数为5倍，牵伸速度为650m/min。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。