[發明專利]一種聚酯短纖及其制備方法

有效

• 申請號: 201811187806.0
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109338507B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 戴鈞明;王樹霞;司虎;李映;胡兆麟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化儀征化纖有限責任公司
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F1/07
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種聚酯短纖及其制備方法，該聚酯短纖制備方法包括：在反應容器中加入PTA、EG乙二醇、勃姆石，通過聚酯反應，反應完畢經熔體泵擠出、切粒、干燥，得到阻燃纖維用聚酯；將阻燃纖維用聚酯與有光聚酯進行共混后，進過處理，得到聚酯短纖產品。本發明的聚酯短纖不僅制備工藝簡單方便，同時產量高，生產成本低，制備的得到聚酯短纖，相比常規聚酯薄膜，相比常規有光縫紉線纖維，新型聚酯短纖的常規性能相當，極限氧指數可由21.0提高至26.5以上，具有顯著的阻燃效果，勃姆石高溫分解產物為水蒸氣，對于環境無害。本發明采用原位法生產新型聚酯短纖，具有一定的經濟前景和應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子化工技術領域，具體涉及一種聚酯短纖及其制備方法。

現有技術

聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維(滌綸)綜合性能優異，具有耐磨性好、強度高、彈性好、抗皺性強等優點，廣泛應用于工業及民用領域，但聚酯纖維具有易集聚靜電、易吸塵、易燃的特點，限制了聚酯纖維的進一步應用，尤其是極限氧指數只有21％左右，燃燒時產生的熔滴具有安全隱患并且容易引起二次火災。

目前現有技術改進BOPET阻燃主要可通過四種途徑：(1)采用原位聚合方式，在聚酯聚合反應過程中加入阻燃劑，原位法阻燃聚酯能夠達到長久的阻燃效果，其技術關鍵點在于尋找合適的阻燃劑，常見的CEPPA、DDP等磷系阻燃劑添加量較高，導致縮聚時間長、產品結晶慢等問題；無機阻燃劑如氫氧化鎂、氫氧化鋁等易高溫分解，導致聚合反應變慢、產品色相變差。(2)采用熔融共混法制備含有阻燃劑的聚酯母粒，如中國專利201210103282.9、201310006948.3、 201310131558.9、201310243974.8、201410291151.7等專利分別采用磷系阻燃劑、含氮膨脹型阻燃劑等制備了共混法阻燃母粒，但熔融共混法的分散均勻性難以保證，且聚酯經熔融擠出后會對其特性粘度、端羧基、色值等指標生產影響。(3) 紡絲過程中采用皮芯型復合材料紡絲，此種方式對于噴絲板的設計要求較高，對于紡絲質量也不能保證均勻穩定。(4)纖維后整理階段在織物表明涂覆一層阻燃聚酯進行改性，但阻燃劑往往容易滲出或后道處理熱分解，產品性能不穩定。從以上四種阻燃纖維的生產方式來看，制備一種既能夠阻燃、又不影響纖維性能的原位聚合聚酯，對于拓展聚酯纖維的使用領域具有十分重要的經濟意義和社會意義。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供一種聚酯短纖及其制備方法，為克服聚酯纖維阻燃效果差、現有阻燃劑存在高溫分解產生有毒物質、共混法阻燃聚酯分散不均勻等技術問題，本發明通過原位法制備纖維阻燃聚酯的方法，通過在原位聚合過程中添加勃姆石制備新型聚酯短纖，在其他性能與有光縫紉線纖維相當的前提下，達到提高阻燃性能、高溫無有害產物等效果。

技術方案：為了實現上述目的，如本發明所述一種聚酯短纖的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在反應容器中加入對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)、催化劑、勃姆石，進行酯化反應、縮聚反應(在PTA法原位聚合制備PET過程中酯化反應、縮聚反應)，反應完畢經熔體泵擠出、切粒、干燥，得到阻燃纖維用聚酯；

(2)將阻燃纖維用聚酯與有光聚酯進行共混后進過常規的聚酯纖維加工，包括經預結晶、干燥、熔融擠出、紡絲成型、環吹、集束處理、水浴、蒸汽牽伸、緊張熱定型、上油、疊絲、卷曲、松弛熱定型、切斷打包等程序，得到聚酯短纖產品；或者阻燃纖維用聚酯直接經預結晶、干燥、熔融擠出、紡絲成型、環吹、集束處理、水浴、蒸汽牽伸、緊張熱定型、上油、疊絲、卷曲、松弛熱定型、切斷打包得到聚酯短纖產品。

作為優選，步驟(1)所述勃姆石的平均粒徑為0.20μm～2μm，勃姆石粒徑過小難以在均勻分散在聚酯基體中，從而在后道引起疵點、斷頭等現象；粒徑過大則紡絲過程中的經過噴絲孔時造成成型不暢。

進一步地，步驟(1)所述阻燃聚酯中勃姆石質量分數為0.3％～5％。