一种多功能聚酯短纤维的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种多功能聚酯短纤维的制造方法，其多功能是阻燃、抗静电、抗老化功能；将具有阻燃、抗静电功能的氢氧化镁晶须，氧化锌，导电云母粉等与乙二醇，对羟基苯甲酸等研磨反应得到阻燃、抗静电多功能醇；将抗老化材料三嗪‑5光稳定剂，高温抗氧剂，UV‑327紫外线吸收剂与乙二醇，海藻酸钠等混合，研磨反应得到复合抗老化剂；将一定比例的精对苯二甲酸与乙二醇，阻燃、抗静电多功能醇混合多元共缩聚，并在酯化反应后期连续加入复合抗老化剂制成一种具有阻燃、抗静电、抗老化功能的反应型多功能聚酯；将多功能聚酯熔融纺制成多功能聚酯短纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多功能聚酯短纤维的制造方法，包括将阻燃、抗静电、抗老化改性剂参与共聚合反应，制成多功能聚酯，熔融纺制成多功能聚酯短纤维，属于化学纤维制造

技术介绍
聚酯Polyethyleneterephthalate(PET)。是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经过缩聚反应制得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。属结晶型饱和聚酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。PET在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，聚酯的玻璃化温度69℃，软化范围230～240℃，熔点255～260℃，具有良好的成纤性、力学性能、耐磨性、抗蠕变性、低吸水性以及电绝缘性能。PET具有优良的特性(耐热性、耐化学性、强韧性、电绝缘性、安全性等)，价格便宜，所以广泛用于制成纤维、薄膜、工程塑料、容器、瓶等。目前，PET正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷、纸张、木材、钢铁、和其它合成材料，PET在工业和人们日常生活的应用也在持续扩大。PET分为纤维级聚酯和非纤维级聚酯。①纤维级聚酯用于制造涤纶短纤维和涤纶长丝，是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料。涤纶作为化纤中产量最大的品种,占据着化纤行业近80％的市场份额；②非纤维级聚酯还有聚酯瓶类、聚酯薄膜、聚酯型材等用途，广泛应用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域，其中包装是聚酯最大的塑料应用市场，同时也是PET增长最快的领域。PET纤维的比重为1.38，熔点255～260℃，在205℃时开始粘结，安全熨烫温度为135℃；长丝的断裂强度为4.5～5.5克/旦，短纤维为3.5～5.5克/旦，长丝的断裂伸长率为15～25％，短纤维为25～40％；高强型纤维强度可达7～8克/旦，伸长为7.5～12.5％。PET纤维有优良的耐皱性、弹性和尺寸稳定性，有良好的电绝缘性能，耐日光，耐摩擦，不霉不蛀，有较好的耐化学试剂性能，能耐弱酸及弱碱。PET塑料分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性。PET薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点；无嗅、无味、无色、无毒、突出的强韧性，其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍，冲击强度是PP膜的3-5倍，有极好的耐磨性、耐折叠性、耐针孔性和抗撕裂性等，广泛应用在包装、农用领域；PET塑料具有很好的光学性能和耐候性，非晶态的PET塑料具有良好的光学透明性。另外PET塑料具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。PET做成的聚酯瓶具有强度高、透明性好、不易破碎、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。聚酯优越的性能，给人类提供丰富多彩物质条件，但也有诸多缺陷：聚酯的吸湿性很差，吸湿率仅为0.4％；电阻率很高，电阻率高达1015Ω·cm以上，通常被认为是绝缘体。聚酯的基础原料是石油，也给人类埋伏了很多的火灾隐患。为了安全，必须提高聚酯的阻燃性。聚酯被广泛用于产业和户外领域，为了延长使用寿命，必须对其进行抗老化处理。聚酯短纤维是由聚酯熔融纺成长丝切断后得到的纤维，一般经过前纺和后纺两道主要工序；前纺主要是将聚酯熔融纺制成未取向的初生长丝，后纺是将未取向的初生长丝集束、整理、油浴加热、拉伸、过热蒸汽加热、拉伸、热定型、卷曲、上油、切断、短纤打包。按蓬松效果，卷曲可分成二维和三维卷曲；按纺纱用途可分为棉型和毛型，棉型用于纺棉纱，毛型用于纺毛纱。聚酯短纤主要用于棉纺、毛纺行业，单独纺纱或与棉、粘胶纤维、麻、毛、维纶等混纺，所得纱线用于服装织布为主，还可用于家装面料，包装用布无机纳米材料熔点很高，通常都在800℃以上，添加到聚酯中正好弥补了聚酯在耐热方面的不足，使体系的玻璃化转变温度和热变形温度均有升高，具有阻燃性能。氢氧化镁晶须，是塑料、橡胶等高分子材料优良的阻燃剂，与基材有很好的相容性。氢氧化镁晶须是一种新型填充型绿色环保阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料，也能帮助提高合成材料的抗火性能，同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。氢氧化镁晶须是公认的橡塑行业中具有阻燃、抑烟、填充三重功能的优秀阻燃剂。与同类无机阻燃剂相比，具有更好的阻燃抑烟效果，填充高分子材料还有较好的增强作用。硅藻土的密度1.9-2.3g/cm3，堆密度0.34-0.65g/cm3，比表面积40-65m/g，孔体积0.45-0.98m，吸水率是自身体积的2-4倍，熔点1650C-1750℃，在电子显微镜下可以观察到特殊多孔的构造。硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的性质。在高分子聚合物材料中添加少量硅藻土能明显提高材料的吸附性和吸湿性，并可提高产品的耐热、保温、抗老化等作用。白炭黑可以强烈地反射紫外线，添加到聚乙烯树脂中可大大减少紫外线对聚乙烯的降解作用，从而达到延缓材料老化的目的。白炭黑颗粒比SiO2要小100—1000倍，将其添加到聚乙烯树脂中，有利于熔融拉膜。由于白炭黑的高流动性和小尺寸效应，使材料表面更加致密细洁，加之纳米颗粒的高强度，使膜的强度大大增强。纳米氧化锌、纳米级有机导电云母粉添加在PET中具有优良的抗静电、抗紫外线、阻燃等功能和补强作用。紫外线吸收剂UV－327是一种性能卓越的高效防老化助剂,具有色浅、无毒、相容性好、迁移性小、易于加工等特点。它对聚合物有最大的保护作用，并有助于减少色泽，同时延缓泛黄和阻滞物理性能损失。与高温抗氧剂1098并用为显著的协同效应，显著改善PET的热氧稳定性和抗氧化性能，可有效地延长PET制品的使用期限。三嗪-5光稳定剂，该品可用为PET光稳定剂，可赋予PET制品优良的户外防老化性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种具有较好阻燃、抗静电、抗老化功能的一种多功能聚酯短纤维的制造方法。本专利技术提供的一种多功能聚酯短纤维的制造方法，采用如下步骤：A)将质量份数2-3份白炭黑，2-4份纳米级有机化氢氧化镁晶须，1-2份聚丙酸钠，4-8份纳米级流酸钡，4-8份纳米级有机导电云母粉，0.5-1.5份硅藻土，8-12份对羟基苯甲酸，30-45份乙二醇，10-15份1、3-丙二醇，混合后，在60-80℃搅拌球磨机密闭研磨反应2-3h得到阻燃、抗静电多功能醇，70℃保温待用；B)将质量份数4-8份纳米级氧化锌，0.8-1.2份三嗪-5光稳定剂，0.8-1.2份高温抗氧剂1098，1-2份UV-327紫外线吸收剂,10-15份乙二醇，0.2-0.4份乙二醇锑，1-2份海藻酸钠，0.2-0.8份乙醇胺混合，然后在60-80℃密闭搅拌球磨机研磨反应1-2h得到复合抗老化剂，70℃真空脱水至含水量小于1％时保温待用；C)按质量份数，取步骤A)制备的3-6份阻燃、抗静电多功能醇与9-12份乙二醇，22-28份精对苯二甲酸共混打浆，升温至60-80℃真空脱水，当含水量小于1％时加入到聚合装置并升温至250℃、压力0.15MPa进行酯化反应，酯化反应后期，伴随着酯化反应连续加入1.5-3份由步骤B)制备的复合抗老化剂，加热至270℃反应50min，再加热至28本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能聚酯短纤维的制造方法，其特征在于该制造方法采用如下步骤：A)将质量份数2‑3份白炭黑，2‑4份纳米级有机化氢氧化镁晶须，1‑2份聚丙酸钠，4‑8份纳米级流酸钡，4‑8份纳米级有机导电云母粉，0.5‑1.5份硅藻土，8‑12份对羟基苯甲酸，30‑45份乙二醇，10‑15份1、3‑丙二醇，混合后，在60‑80℃搅拌球磨机密闭研磨反应2‑3h得到阻燃、抗静电多功能醇，70℃保温待用；B)将质量份数4‑8份纳米级氧化锌，0.8‑1.2份三嗪‑5光稳定剂，0.8‑1.2份高温抗氧剂1098，1‑2份UV‑327紫外线吸收剂,10‑15份乙二醇，0.2‑0.4份乙二醇锑，1‑2份海藻酸钠，0.2‑0.8份乙醇胺混合，然后在60‑80℃密闭搅拌球磨机研磨反应1‑2h得到复合抗老化剂，70℃真空脱水至含水量小于1％时保温待用；C)按质量份数，取步骤A)制备的3‑6份阻燃、抗静电多功能醇与9‑12份乙二醇，22‑28份精对苯二甲酸共混打浆，升温至60‑80℃真空脱水，当含水量小于1％时加入到聚合装置并升温至250℃、压力0.15MPa进行酯化反应，酯化反应后期，伴随着酯化反应连续加入1.5‑3份由步骤B)制备的复合抗老化剂，加热至270℃反应50min，再加热至285℃，抽真空度至100Pa以下进行共缩聚反应直至制成反应型多功能共聚酯，再经挤出、制条、冷却、切断、制成多功能共聚酯切片；D)将步骤C)制备的多功能共聚酯切片经螺杆挤出机熔融挤出，由三叶形喷丝孔纺制成三叶异形初生长丝，经集束、浴热、蒸热、拉伸、卷曲、热定型、切断制成三叶形多功能聚酯短纤维；或E)将步骤C)得到的多功能共聚酯切片经螺杆挤出机熔融挤出，由三叶形喷丝孔纺制成三叶异形初生长丝，经集束、浴热、蒸热、拉伸、卷曲、热定型、切断制成三叶形多功能聚酯毛型短纤维。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能聚酯短纤维的制造方法，其特征在于该制造方法采用如下步骤：A)将质量份数2-3份白炭黑，2-4份纳米级有机化氢氧化镁晶须，1-2份聚丙酸钠，4-8份纳米级流酸钡，4-8份纳米级有机导电云母粉，0.5-1.5份硅藻土，8-12份对羟基苯甲酸，30-45份乙二醇，10-15份1、3-丙二醇，混合后，在60-80℃搅拌球磨机密闭研磨反应2-3h得到阻燃、抗静电多功能醇，70℃保温待用；B)将质量份数4-8份纳米级氧化锌，0.8-1.2份三嗪-5光稳定剂，0.8-1.2份高温抗氧剂1098，1-2份UV-327紫外线吸收剂,10-15份乙二醇，0.2-0.4份乙二醇锑，1-2份海藻酸钠，0.2-0.8份乙醇胺混合，然后在60-80℃密闭搅拌球磨机研磨反应1-2h得到复合抗老化剂，70℃真空脱水至含水量小于1％时保温待用；C)按质量份数，取步骤A)制备的3-6份阻燃、抗静电多功能醇与9-12份乙二醇，22-28份精对苯二甲酸共混打浆，升温至60-80℃真空脱水，当含水量小于1％时加入到聚合装置并升温至250℃、压力0.15MPa进行酯化反应，酯化反应后期，伴随着酯化反应连续加入1.5-3份由步骤B)制备的复合抗老化剂，加热至270℃反应50min，再加热至285℃，抽真空度至100Pa以下进行共缩聚反应直至制成反应型多功能共聚酯，再经挤出、制条、冷却、切断、制成多功能共聚酯切片；D)将步骤C)制备的多功能共聚酯切片经螺杆挤出机熔融挤出，由三叶形喷丝孔纺制成三叶异形初生长丝，经集束、浴热、蒸热、拉伸、卷曲、热定型、切断制成三叶形多功能聚酯短纤维；或E)将步骤C)得到的多功能共聚酯切片经螺杆挤出机熔融挤出，由三叶形喷丝孔纺制成三叶异形初生长丝，经集束、浴热、蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文秀，
申请(专利权)人：浙江省现代纺织工业研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33