一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料的制备方法与流程

文档序号:14733527发布日期:2018-06-19 19:59阅读:649来源:国知局

本发明涉及一种阳离子聚酯纤维面料,尤其涉及一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料的制备方法。



背景技术:

聚酯纤维(涤纶)是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。工业化大量生产的聚酯纤维是用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的,中国的商品名为涤纶。聚酯纤维具有强度高、模量高、弹性和耐光性好,尺寸稳定性好、易洗快干等优点,是一种比较受欢迎的纺织材料。

涤纶和天然纤维相比存在含水率低、透气性差、染色性差、容易起球起毛、易沾污等缺点。为了改善这些缺点,采取化学改性和物理变形的方法。化学改性方法有:①添加有亲水基团的单体或低聚体聚乙二醇等进行共聚,能提高纤维的吸湿率;②添加具有抗静电性能的单体进行共聚,可以提高纤维的抗静电和抗沾污性能;③添加含磷、含卤素和锑的化合物以改善纤维耐燃烧性能;④采用较低聚合度的聚酯纺丝以提高抗起球能力;⑤与亲染料基团的单体(如磺酸盐等)进行共聚,以改善纤维的染色性能。经过物理变形的有各种异形涤纶、与其它高聚物复合纺丝、着色的涤纶、细旦涤纶和高收缩涤纶等。

中国专利CN201010241819.9公开了一种阳离子染料易染共聚酯纤维助染剂及用其进行染色的方法,该聚酯纤维助染剂,按质量百分比计,由下述组分组成:多元醇苯甲酸酯45~57%;多元醇35~45%;非离子表面活性剂4~10%;阳离子表面活性剂4~10%。该发明的阳离子染料易染共聚酯纤维助染剂是一种绿色环保助剂,无味,无毒,低COD,该助染剂可帮助阳离子染料易染共聚酯纤维实现低温染色,染色温度可降至60℃,能达到传统在98~100℃染色的效果,大大降低了能耗。但是该发明依然无法实现聚酯纤维本身的易染性,仅作为助染剂,存在染料的牢固度差的缺点。



技术实现要素:

为克服现有技术的缺点和不足,本发明提供一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料的制备方法。

一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料,以重量计的配方组成为:易染阻燃单体10-20份、乙二醇12-18份、聚乙二醇12-15份、对苯二甲酸二甲酯15-20份、缩聚催化剂0.5-1份、二羟基苯基六苯基笼型聚倍半硅氧烷4-6份、稳定剂0.5-0.8份、抗卤剂0.2-0.5、二氧化钛3-5份。

所述的易染阻燃单体为2-(2,4-羟苯基)苯膦酸钠、3,5-间苯二甲酸二甲酯基膦酸铵中的至少一种。

所述的缩聚催化剂为乙二醇锑、二氧化锗、C-94中的至少一种。

所述的稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸锉、硬脂酸铝、硬脂酸钾中的至少一种。

所述的抗卤剂为氟硅酸钠、三乙醇胺、聚乙烯醇中的至少一种。

本发明所述的一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料的制备方法,包括以下步骤:

a)酯化合成:在通氮气的的反应装置中,依次加入易染阻燃单体、乙二醇、聚乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、缩聚催化剂、二羟基苯基六苯基笼型聚倍半硅氧烷,搅拌溶解均匀后,加热溶液至50-80℃反应1-2h,然后向其中逐滴滴加入稳定剂,约10-20min滴加完毕,同时加入抗卤剂和二氧化钛,50-80℃继续反应3-6h,得聚合物溶液。

b)干燥纤维溶液:把聚合物溶液中缓慢至结晶釜中加热结晶,结晶温度为165-175℃得聚酯晶体,然后将聚酯晶体在175-180℃干燥3-6h后冷却切片,得聚酯纤维切片,切片经拉丝得聚酯纤维,聚酯纤维再经针织,得到所述的易染、阻燃阳离子阳离子聚酯纤维面料。

本发明所述的一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料,具有以下优点:(1)首次采用膦酸盐型单体作为易染单体;(2)采用最新的酯交换法,将乙二醇、聚乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、易染阻燃单体、二羟基苯基六苯基笼型聚倍半硅氧烷等单体进行聚合反应;(3)所述的易染阻燃单体在聚合后,一方面使原有的聚酯结构的规整性变得更为疏松,同时使得原有的聚酯分子链上含有-PO32-,它与阳离子颜料中阳离子基团进行离子交换而更易染色;(4)所述的聚酯纤维分子链上含有聚倍半硅氧烷和膦酸盐基团,因此无需外加阻燃剂,即具有自阻燃性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料的制备方法做进一步的描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。

实施例1

一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料,以重量计的配方组成为:3,5-间苯二甲酸二甲酯基膦酸铵10份、乙二醇18份、聚乙二醇12份、对苯二甲酸二甲酯20份、乙二醇锑0.5份、二羟基苯基六苯基笼型聚倍半硅氧烷6份、硬脂酸铝0.5份、三乙醇胺0.5、二氧化钛3份。

本发明所述的一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料的制备方法,包括以下步骤:

a)酯化合成:在通氮气的的反应装置中,依次加入易染阻燃单体、乙二醇、聚乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、3,5-间苯二甲酸二甲酯基膦酸铵、二羟基苯基六苯基笼型聚倍半硅氧烷,搅拌溶解均匀后,加热溶液至80℃反应1h,然后向其中逐滴滴加入硬脂酸铝,约20min滴加完毕,同时加入三乙醇胺和二氧化钛,80℃继续反应3h,得聚合物溶液。

b)干燥纤维溶液:把聚合物溶液中缓慢至结晶釜中加热结晶,结晶温度为175℃得聚酯晶体,然后将聚酯晶体在180℃干燥3h后冷却切片,得聚酯纤维切片,切片经拉丝得聚酯纤维,聚酯纤维再经针织,得到所述的易染、阻燃阳离子阳离子聚酯纤维面料。

实施例2

一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料,以重量计的配方组成为:3,5-间苯二甲酸二甲酯基膦酸铵20份、乙二醇12份、聚乙二醇15份、对苯二甲酸二甲酯15份、C-94缩聚催化剂1份、二羟基苯基六苯基笼型聚倍半硅氧烷4份、硬脂酸钾0.8份、聚乙烯醇0.2、二氧化钛5份。

本发明所述的一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料的制备方法,包括以下步骤:

a)酯化合成:在通氮气的的反应装置中,依次加入3,5-间苯二甲酸二甲酯基膦酸铵、乙二醇、聚乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、C-94缩聚催化剂、二羟基苯基六苯基笼型聚倍半硅氧烷,搅拌溶解均匀后,加热溶液至50℃反应2h,然后向其中逐滴滴加入硬脂酸钾,约10min滴加完毕,同时加入聚乙烯醇和二氧化钛,50℃继续反应6h,得聚合物溶液。

b)干燥纤维溶液:把聚合物溶液中缓慢至结晶釜中加热结晶,结晶温度为165℃得聚酯晶体,然后将聚酯晶体在175℃干燥6h后冷却切片,得聚酯纤维切片,切片经拉丝得聚酯纤维,聚酯纤维再经针织,得到所述的易染、阻燃阳离子阳离子聚酯纤维面料。

实施例3

一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料,以重量计的配方组成为:2-(2,4-羟苯基)苯膦酸钠单体14份、乙二醇17份、聚乙二醇13份、对苯二甲酸二甲酯18份、二氧化锗0.71份、二羟基苯基六苯基笼型聚倍半硅氧烷4.5份、硬脂酸镁0.6份、氟硅酸钠0.4、二氧化钛3.5份。

本发明所述的一种易染、阻燃阳离子聚酯纤维面料的制备方法,包括以下步骤:

a)酯化合成:在通氮气的的反应装置中,依次加入2-(2,4-羟苯基)苯膦酸钠、乙二醇、聚乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、二氧化锗、二羟基苯基六苯基笼型聚倍半硅氧烷,搅拌溶解均匀后,加热溶液至65℃反应1.5h,然后向其中逐滴滴加入硬脂酸镁,约16min滴加完毕,同时加入氟硅酸钠和二氧化钛,65℃继续反应5h,得聚合物溶液。

b)干燥纤维溶液:把聚合物溶液中缓慢至结晶釜中加热结晶,结晶温度为170℃得聚酯晶体,然后将聚酯晶体在178℃干燥4.5h后冷却切片,得聚酯纤维切片,切片经拉丝得聚酯纤维,聚酯纤维再经针织,得到所述的易染、阻燃阳离子阳离子聚酯纤维面料。

染色性能测试:将实施例中所述的易染、阻燃阳离子阳离子聚酯纤维面料与市售聚酯纤维面料在相同条件下,用色浆对纤维的颜色速度进行及牢固度测试,数据如下表:

阻燃性能测试:将实施例中所述的易染、阻燃阳离子阳离子聚酯纤维面料,按照GB5454测试阻燃性能,性能如下表:

极限氧指数LOI为30.0%,垂直燃烧法的结果是经向和纬向的续燃时间均为2s,阴燃时间均为0s,损毁长度分别为48mm和52mm,本发明具有良好的阻燃性能

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