一种聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法及其产品技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法及其产品，包括，双组份皮芯的选择：选择聚酯作为芯层，聚丙烯腈作为皮层进行纺丝；皮层和芯层比例：皮层聚丙烯腈和芯层聚酯之间的比例范围按照质量比为1：1～5；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维纺丝；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维制备：将制备好的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维通过预氧化设备进行预氧化，制得聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维。本发明专利技术阻燃纤维在不损害合成纤维物理和化学性能的基础上不仅解决了合成纤维阻燃的问题，更使芯层纤维的机械性能保持使其具备了很好的编织性能。

A method for preparing flame retardant fibers by oxidation of polyacrylonitrile/polyester two-component skin-core structure and its products

The invention discloses a method and products for preparing flame retardant fibers after oxidation of polyacrylonitrile/polyester two-component skin-core structure, including the selection of two-component skin-core: polyester as core layer and polyacrylonitrile as skin layer for spinning; ratio of skin to core layer: ratio between skin polyacrylonitrile and core polyester ranges from 1:1 to 5 according to mass ratio; and polyacrylonitrile/polyester double layer. Component skin-core composite fibers spinning; preparation of polyacrylonitrile/polyester two-component skin-core composite flame retardant fibers: the prepared polyacrylonitrile/polyester two-component skin-core composite fibers were pre-oxidized by pre-oxidation equipment to prepare polyacrylonitrile/polyester two-component skin-core composite flame retardant fibers. The flame-retardant fiber of the invention not only solves the flame-retardant problem of the synthetic fiber, but also keeps the mechanical properties of the core layer fiber to a good knitting performance without damaging the physical and chemical properties of the synthetic fiber.

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法及其产品
本专利技术属于阻燃纤维制备
，具体涉及一种聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法及其产品。
技术介绍
阻燃问题一直是化纤面料所面临的一个持久的问题，目前已经有一些解决方案例如从纤维的本源上来解决，可以制备芳纶、聚酰亚胺纤维，例如采用阻燃剂添加制备阻燃纤维，基本可以满足面料的阻燃要求，目前在一些安全领域有着广泛的应用，但是此类纤维也有不可弥补的缺陷：第一，像芳纶和聚酰亚胺等纤维成本太高，目前市场最低价在10万/吨左右，这个价格对于传统纺织品来说难以接受；第二，纤维力学性能差，目前针织面料越来越多，尤其是经编面料的应用越来越广泛，但是对纤维的机械性能也较高，芳纶和聚酰亚胺纤维由于其分子链刚性太强，编织的面料具有一定的刺痒感，舒适度不够，而添加阻燃剂的纤维由于其阻燃剂的影响影响了纤维的机械性能，限制了其应用范围；第三，耐温性能差，聚酰亚胺和芳纶纤维耐热性能好，但是其材料本身的特性限制了其在服装和家纺的应用，添加阻燃剂的纤维耐热性能都要低于普通纤维，这也影响了其使用范围；第四，产业应用成本高，阻燃剂添加的方式由于纤维的耐温性能下降，基本上产业用收到很大限制，芳纶和聚酰亚胺价格居高不下，应用成本较高。目前阻燃纤维的制备技术还掌握在美日等发达国家手中，对于中国产品的开发也不利。目前市场上比较多的面料是采用阻燃剂后整理来实现面料的阻燃功能的，这种方式相对于使用导电纤维来说成本较低，效果显著，因此也为大多数面料厂家所使用，但是这种方式虽然低廉有效，却也存在不可避免的缺陷：1)附加污染，目前一般是采用阻燃剂后整理，增加了废水的污染程度，也增加了废水的处理难度；2)持久性不够，目前采用的阻燃后整理方式耐洗性不好，一般很少有能达到标准要求的耐洗性，不利于纺织品的出口，降低了纺织品的竞争优势，增加了贸易中的纠纷。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述的技术缺陷，提出了本专利技术。因此，作为本专利技术其中一个方面，本专利技术克服现有技术中存在的不足，提供一种聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法，其包括，双组份皮芯的选择：选择聚酯作为芯层，聚丙烯腈作为皮层进行纺丝；皮层和芯层比例：皮层聚丙烯腈和芯层聚酯之间的比例范围按照质量比为1：1～5；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维纺丝：聚酯出丝后作为芯层进入聚丙烯腈的纺丝甬道，聚丙烯腈溶液在出喷丝口后在聚酯表面凝固形成皮层，制备聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维制备：将制备好的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维通过预氧化设备进行预氧化，制得聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维。作为本专利技术所述的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法的一种优选方案：所述聚酯包括PET、PBT、PTT。作为本专利技术所述的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法的一种优选方案：所述聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维纺丝，其包括，双组份皮芯中聚酯的螺杆温度设置为270～300℃，聚酯出丝后作为芯层进入聚丙烯腈的纺丝甬道，聚丙烯腈溶液在出喷丝口后在聚酯纤维表面凝固形成皮层。作为本专利技术所述的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法的一种优选方案：所述聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维纺丝，其中，聚酯纺丝为高于熔点25～40℃进行纺丝，纺丝速度为600～2600r/min。作为本专利技术所述的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法的一种优选方案：所述聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维制备，所述预氧化的温度设置为200～400℃，升温速率10～20℃/min。作为本专利技术所述的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法的一种优选方案：所述聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维制备，为通过在线传输的速度调控，控制纤维皮层的预氧化程度，纤维的纤度范围为单丝2～10D，纤维的极限氧指数依据预氧化程度为30～60，使用温度范围为120～250℃。作为本专利技术所述的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法的一种优选方案：所述阻燃纤维颜色包括浅灰色、灰色、深灰色、黑色。作为本专利技术的另一个方面，本专利技术克服现有技术中存在的不足，提供所述的方法制得的阻燃纤维。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：所述的方法制得的阻燃纤维，其特征在于：所述阻燃纤维，强度达到3.13cn/dtex以上，伸长率在12％以上，耐温150℃以上。本专利技术的有益效果：本专利技术复合纤维具有阻燃的功能，并且由于实现了复合纤维皮层阻燃层的均匀分布，因此赋予纤维媲美于碳纤维预氧化丝的阻燃功能，并保持聚酯纤维本身的力学性能，具有很好的编织性能。本技术针对阻燃纤维成本和力学、热学性能难以统一的难题提出了切实可行的解决方案，在不损害合成纤维物理和化学性能的基础上不仅解决了合成纤维阻燃的问题，更使芯层纤维的机械性能保持使其具备了很好的编织性能，增加了纤维及面料附加值的同时也扩展了其在纺织范围内的应用领域。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构纤维SEM图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本专利技术聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法为：双组份的选择：根据纤维的纺丝特性，选择熔融和溶液复合纺丝方式，同时纤维的耐温性要体现一定的差异性且差异性不能太大，经过筛选选择了聚酯作为芯层，聚丙烯腈作为皮层进行纺丝，聚酯具体可以为PET、PBT、PTT；皮层和芯层比例：皮层聚丙烯腈和芯层聚酯纤维之间的比例范围按照质量比为1：1至1：5之间；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维纺丝条件设置：双组份中聚酯的螺杆温度设置为270-300℃之间，聚酯出丝后作为芯层进入聚丙烯腈的纺丝甬道，聚丙烯腈溶液在出喷丝口后在聚酯纤维表面凝固形成皮层，聚酯纺丝高于熔点25-40℃进行纺丝，纺丝速度低于普通纤维，为600-2600r/min；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法，其特征在于：包括，双组份皮芯的选择：选择聚酯作为芯层，聚丙烯腈作为皮层进行纺丝；皮层和芯层比例：皮层聚丙烯腈和芯层聚酯之间的比例范围按照质量比为1：1～5；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维纺丝：聚酯出丝后作为芯层进入聚丙烯腈的纺丝甬道，聚丙烯腈溶液在出喷丝口后在聚酯表面凝固形成皮层，制备聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维制备：将制备好的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维通过预氧化设备进行预氧化，制得聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法，其特征在于：包括，双组份皮芯的选择：选择聚酯作为芯层，聚丙烯腈作为皮层进行纺丝；皮层和芯层比例：皮层聚丙烯腈和芯层聚酯之间的比例范围按照质量比为1：1～5；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维纺丝：聚酯出丝后作为芯层进入聚丙烯腈的纺丝甬道，聚丙烯腈溶液在出喷丝口后在聚酯表面凝固形成皮层，制备聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维；聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维制备：将制备好的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维通过预氧化设备进行预氧化，制得聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合阻燃纤维。2.如权利要求1所述的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法，其特征在于：所述聚酯包括PET、PBT、PTT。3.如权利要求1或2所述的聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯结构氧化后制备阻燃纤维的方法，其特征在于：所述聚丙烯腈/聚酯双组份皮芯复合纤维纺丝，其包括，双组份皮芯中聚酯的螺杆温度设置为270～300℃，聚酯出丝后作为芯层进入聚丙烯腈的纺丝甬道，聚丙烯腈溶液在出喷丝口后在聚酯纤维表面凝固形成皮层。4.如权利要求3所述的聚丙烯腈/聚酯双组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘水平，宋晓蕾，王春霞，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32