本发明涉及聚酯纤维的生产技术领域，尤其是一种无卤阻燃petg复合纤维的制备方法。
背景技术
近年来，随着阻燃材料的不断发展以及阻燃材料市场需求的不断扩大，人们对阻燃材料的要求也不断提高。传统的阻燃材料，广泛采用含卤聚合物或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物，一旦发生火灾，由于热分解和燃烧，会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体，从而妨碍救火和人员疏散，并且会腐蚀仪器和设备。目前阻燃材料总的发展趋势是无卤、低毒、低烟、耐久、低成本以及环保经济。因此，除了阻燃效率外，低烟低毒也是阻燃材料必不可少的指标，是阻燃材料研究领域内最活跃的研究课题之一。
卤系阻燃剂具有持久性的有机污染而被禁用或限制使用，因此，硅系、磷系阻燃剂得到大步的发展。硅系阻燃剂的阻燃机理是:燃烧时形成二氧化硅覆盖物，起到屏蔽和绝热双重作用。而磷系阻燃剂的阻燃机理是:燃烧时阻燃剂分解，促进基体形成炭层。因此将硅系阻燃剂与磷系阻燃剂一起联合使用时，两者协同，阻燃效果会更佳。此外，磷系阻燃剂不仅能克服卤素阻燃剂带来的纤维耐光牢度降低、颜色恶化和脆性增加等影响，通常还能改善纤维的色泽和染色性能。
聚对苯二甲酸乙二醇酯-l,4-环己烷二甲醇酯(petg)，是由对苯二甲酸(tpa)、乙二醇(eg)和1,4-环己烷二甲醇(chdm)三种单体用酯交换法缩聚而成的共聚反应产物。作为聚酯家族的重要组成，近年来随着技术经济的发展越来越受到人们的重视，其开发利用的规模和增加幅度逐年上升。聚对苯二甲酸乙二醇酯-l,4-环己烷二甲醇酯(petg)纤维是改性聚酯纤维中非常重要的新产品，与普通pet纤维相比，具有耐高温、防静电、弹性好，不易起球及良好的染色性能，在服装产业方面具有广泛用途。但petg纤维属于易燃性纤维，仍存在自身阻燃性不够的问题，不能满足一些领域对阻燃性能的要求，这将限制了其在高阻燃领域中的应用，因此，对其进行阻燃改性就显得非常必要。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种具有优良阻燃性能的无卤阻燃petg复合纤维的制备方法。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种无卤阻燃petg复合纤维的制备方法，具体步骤如下：
（1）无卤阻燃母粒的制备：将petg聚酯切片加入双螺杆挤出机的主喂料口，将无卤阻燃剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂加入球穴形高效动态混合机中混合均匀，待充分混合均匀后出料加入双螺杆挤出机的侧喂料口，通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，即得无卤阻燃母粒。该无卤阻燃母粒的粘度为0.5-0.7dl/g。
（2）“y”字形截面无卤阻燃初生纤维的制备：采用在线添加装置将步骤（1）中制备的无卤阻燃母粒注入螺杆挤出机内，同时从双螺杆挤出机的两个侧喂料口分别加入无碱玻璃纤维与petg聚酯切片，三者熔融混合挤出，熔体经计量泵计量被送入喷丝组件过滤后挤出，经环吹风或侧吹风冷却制得初生纤维；其中，喷丝孔为“y”字形截面，并且成菱形排布于喷丝板上。
（3）无卤阻燃纤维的卷绕成型：冷却固化后的初生纤维采用油轮进行上油集束，预网络，卷绕成型，制得无卤阻燃纤维。
其中：步骤（1）中所述petg聚酯切片为聚对苯二甲酸乙二醇酯-l,4-环己烷二甲醇酯，其质量分数为50%-85%；所述无卤阻燃剂为质量比6:4的聚苯基膦酸二苯砜酯齐聚物与聚二甲基硅氧烷的复配物，无卤阻燃剂的质量分数为5%-15%；所述相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或其混合物，相容剂的质量分数为2%-8%；所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，其质量分数为1%-5%；所述润滑剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺（taf），其质量分数为1%-3%；所述光稳定剂为受阻胺型（hs-201）光稳定剂，其质量分数为1%-3%。
步骤（2）中，无卤阻燃母粒的质量分数为20%-40%；所述无碱玻璃纤维为碱金属氧化物含量≤0.8%、且平均直径在4-18μm的无碱短切玻璃纤维，其质量分数为30%-40%；所述petg为聚对苯二甲酸乙二醇酯-l,4-环己烷二甲醇酯，其质量分数为30%-50%；所述熔融挤出温度为250-300℃，纺丝组件压力为10mpa-20mpa，纺丝温度为250℃-300℃，冷却风风压为10-60pa，风温为10-40℃，无风带高度为10-100mm。
步骤（3）中，经上油集束后的丝束进入速度为1000-1500m/min的第一导丝辊，再经压力为0.5-1.0bar网络器进行预网络后，进入速度为1000-1500m/min的第二导丝辊，控制卷绕张力为0.1-0.2cn/dtex，再以1000-1500m/min的卷绕速度进行卷绕成型。
本发明所得到的一种无卤阻燃petg复合纤维的制备方法，具有以下有益效果：
（1）本发明所得纤维阻燃性、耐热性效果显著，其极限氧指数值（loi）可达29，并且符合无卤、低烟、环保的阻燃要求。
（2）采用球穴形高效动态混合技术，使各添加剂充分有效混合均匀，其停留时间不仅短，而且产品质量稳定可靠。
（3）纤维截面为“y”字形的异形状，使纤维能够快速吸水、输水、扩散和挥发，得到的产品柔软舒适、吸湿快干。
根据以上所述，本发明所得的一种无卤阻燃petg复合纤维的制备方法，通过无卤阻燃母粒与petg切片以及无碱玻璃纤维熔融混合纺丝，使阻燃剂充分进入纤维内部，与成纤聚合物紧密结合，具有永久性。此外，“y”字型截面又赋予纤维快速吸水、输水、扩散和挥发的效果，进一步提高了纤维的阻燃性能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：
本实施例描述的本实施例描述的一种无卤阻燃petg复合纤维的制备方法，具体步骤如下：
（1）无卤阻燃母粒的制备
将petg聚酯切片加入双螺杆挤出机的主喂料口，将无卤阻燃剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂加入球穴形高效动态混合机中混合均匀，待充分混合均匀后出料加入双螺杆挤出机的侧喂料口，通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，即得无卤阻燃母粒。该无卤阻燃母粒的粘度为0.60dl/g。其中，所述petg聚酯切片质量分数为80%；所述无卤阻燃剂为质量比6:4的聚苯基膦酸二苯砜酯齐聚物与聚二甲基硅氧烷的复配物，无卤阻燃剂的质量分数为10%；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物，其质量分数为5%；所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，其质量分数为2%；所述润滑剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺（taf），其质量分数为1.5%；所述光稳定剂为受阻胺型（hs-201）光稳定剂，其质量分数为1.5%。
（2）“y”字形截面无卤阻燃初生纤维的制备
采用在线添加装置将步骤（1）中制备的无卤阻燃母粒注入螺杆挤出机内，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口1和侧喂料口2分别加入无碱玻璃纤维与petg聚酯切片，三者熔融混合挤出，熔体经计量泵计量被送入喷丝组件过滤后挤出，经环吹风或侧吹风冷却制得初生纤维；其中，喷丝孔为“y”字形截面，并且成菱形排布于喷丝板上。其中，无卤阻燃母粒的质量分数为25%；所述无碱玻璃纤维为碱金属氧化物含量≤0.8%、且平均直径在4-18μm的无碱短切玻璃纤维，其质量分数为35%；petg聚酯切片质量分数为40%；所述熔融挤出温度为260℃，纺丝组件压力为18mpa，纺丝温度为263℃，冷却风风压为30pa，风温为22℃，无风带高度为60mm。
（3）无卤阻燃纤维的卷绕成型
冷却固化后的初生纤维采用油轮进行上油集束，预网络，卷绕成型，制得无卤阻燃纤维。经上油集束后的丝束进入速度为1000m/min的第一导丝辊，再经压力为0.7bar网络器进行预网络后，进入速度为1175m/min的第二导丝辊，再以1300m/min的卷绕速度进行卷绕成型。
本实施例生产的无卤阻燃petg复合纤维的主要技术性能指标如下：
实施例2：
本实施例描述的一种无卤阻燃petg复合纤维的制备方法，其采用的“y”字形截面无卤阻燃初生纤维的制备与实施例1不一致，其它同实施例1。
“y”字形截面无卤阻燃初生纤维的制备
采用在线添加装置将步骤（1）中制备的无卤阻燃母粒注入螺杆挤出机内，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口1和侧喂料口2分别加入无碱玻璃纤维与petg聚酯切片，三者熔融混合挤出，熔体经计量泵计量被送入喷丝组件过滤后挤出，经环吹风或侧吹风冷却制得初生纤维；其中，喷丝孔为“y”字形截面，并且成菱形排布于喷丝板上。其中，无卤阻燃母粒的质量分数为35%；所述无碱玻璃纤维为碱金属氧化物含量≤0.8%、且平均直径在4-18μm的无碱短切玻璃纤维，其质量分数为35%；petg聚酯切片质量分数为30%；所述熔融挤出温度为260℃，纺丝组件压力为18mpa，纺丝温度为263℃，冷却风风压为30pa，风温为22℃，无风带高度为60mm。
本发明生产的超细旦吸排冰爽抗菌纤维的主要技术性能指标如下：
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。