[發(fā)明專利]一種親水阻燃聚酯纖維材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810080671.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN108048946B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚福平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江海利環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號(hào): D01F6/92
• 分類號(hào): D01F6/92;D01F1/07;D01F1/10
• 代理公司: 北京華識(shí)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 江婷

本發(fā)明涉及聚酯纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種親水阻燃聚酯纖維材料及其制備方法。該聚酯纖維的制備方法包括季戊四醇的親水改性、親水共聚酯切片制備、結(jié)晶干燥、POY紡絲、拉伸定型、溶解成孔劑，方法合理，參數(shù)精確控制，與現(xiàn)有技術(shù)相比，大大改善了親水性、吸濕性、阻燃性，具有優(yōu)異的極限氧指數(shù)和回潮率，手感舒適，擴(kuò)大了其在紡織服裝領(lǐng)域的應(yīng)用，克服了現(xiàn)有的聚酯纖維親水性、吸濕性、耐熱阻燃性很難兼顧的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚酯纖維技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種親水阻燃聚酯纖維材料及其制備方法，具體涉及一種具有良好吸濕性、機(jī)械強(qiáng)度的親水阻燃聚酯纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酯纖維因其優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)性而成為合成纖維中應(yīng)用最為廣泛的品種，但是由于聚酯本身的分子結(jié)構(gòu)排列規(guī)整，結(jié)晶度高、楊氏模量大，作為紡織領(lǐng)域纖維存在手感發(fā)硬的問題，影響了其舒適性；同時(shí)聚酯分子缺乏極性官能團(tuán)，親水性吸濕性很差，點(diǎn)燃后也會(huì)快速燃燒，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下纖維的回潮率僅為0.4％，而天然纖維棉回潮率達(dá)到了7.5％。聚酯纖維的吸濕性差、阻燃性能差及手感發(fā)硬等缺陷在很多場(chǎng)合制約了其應(yīng)用和發(fā)展。

現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于親水或阻燃型聚酯纖維的報(bào)道較多。CN103820879A的專利公開了一種含咖啡炭的親水聚酯纖維及其制備方法，通過將納米級(jí)咖啡炭粉體與親水聚酯切片熔融造粒、紡絲，得到了消臭、升溫、快干、高回潮率的親水聚酯纖維。但是，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，該聚酯纖維的熔化溫度較低，極限氧指數(shù)較低，阻燃性能較差。

CN105431470A的專利公開了一種親水性聚酯纖維的制備方法，通過在特定的成纖階段，使用一種堿及親水性聚合物的混合物來處理疏水性聚酯纖維，顯著改善了聚酯纖維的親水性，但是操作設(shè)備和工藝條件較苛刻，很難滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求。

CN103628173A的專利報(bào)道了一種高親水阻燃聚酯纖維的制備方法，引入多元醇改善聚酯的親水性能，共聚阻燃劑改善聚酯的阻燃性能，制備的纖維回潮率達(dá)到0.6-2.0％，極限氧指數(shù)可達(dá)30％以上。但是發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，共聚阻燃劑在高溫時(shí)并不能很好的發(fā)揮寫同阻燃效果，236℃以上就會(huì)發(fā)生熔化，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

綜上，如何提高聚酯纖維的親水阻燃性能以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本發(fā)明人從改善聚酯纖維的親水性和阻燃性考慮，篩選和設(shè)計(jì)大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行摸索和優(yōu)化，嘗試將聚酯纖維的常用添加劑進(jìn)行親水改性，在酯化反應(yīng)中加入，并且配合高效的聚合型阻燃劑，意外的發(fā)現(xiàn)聚酯纖維熔體的溶解性能提高，熔體黏度降低，且回潮率和阻燃性能顯著提高，且聚酯纖維的手感也變得柔和，染色后色牢度提高，克服了現(xiàn)有的聚酯纖維親水性、吸濕性、耐熱阻燃性很難兼顧的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種親水阻燃聚酯纖維材料及其制備方法，通過加入季戊四醇的親水改性物，改善了疏水聚酯纖維的親水性，回潮率高，聚合型無鹵阻燃劑可以高效阻燃，工藝方法精確可控，克服了現(xiàn)有的聚酯纖維親水性、吸濕性、耐熱阻燃性很難兼顧的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的目的之一在于提供一種親水阻燃聚酯纖維材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)季戊四醇親水改性：配制飽和硫酸銅溶液，水浴加熱至50-60℃，緩慢加入季戊四醇粉末，充分?jǐn)嚢韬螅P(guān)閉加熱，加入乙二醇沉淀，沉淀物干燥粉碎得到季戊四醇親水改性物；

(2)親水共聚酯切片的制備：將對(duì)苯二甲酸、乙二醇、四水合乙酸鈷按照摩爾比1：1.3-1.6：0.003-0.006混合攪拌，220-240℃反應(yīng)1-2h后，加入聚合型無鹵阻燃劑、成孔劑，升溫至245-255℃反應(yīng)1-2h，再升溫至260-270℃，加入季戊四醇親水改性物的乙二醇溶液，添加完后繼續(xù)反應(yīng)2-3h；反應(yīng)物擠出、切料烘干得到親水共聚酯切片；其中，季戊四醇親水改性物的乙二醇溶液體積濃度為2-5％；季戊四醇親水改性物、聚合型無鹵阻燃劑的用量為對(duì)苯二甲酸質(zhì)量的3-8％、0.4-0.8％；