一种高效阻燃涤纶再生纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效阻燃涤纶再生纤维及其制备方法，是以涤纶废料为原料，通过熔融处理并活化制成活化熔体，加入乙二醇二缩水甘油醚、1,4

【技术实现步骤摘要】
一种高效阻燃涤纶再生纤维及其制备方法


[0001]本专利技术属于涤纶再生纤维制备
，具体涉及一种高效阻燃涤纶再生纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]涤纶纤维被广泛应用于民用织物和工业用织物加工，产品坚牢耐用，弹性恢复力好，应用范围非常广。但是涤纶纤维在燃烧或受热时先受热熔融接着燃烧，在燃烧过程中滴落物还会伴随火焰，非常容易引发周围易燃物二次燃烧，扩大火灾范围，滴落物还会灼伤人的皮肤，带来伤害。现有的涤纶纤维通常使用含卤素阻燃剂，虽然具有一定的阻燃效果，但是燃烧时会释放毒性较大的气体，并不环保。
[0003]通常，涤纶纤维是利用对苯二甲酸、乙二醇为原料进行聚合酯化反应、拉丝成纤即可。该反应需要消耗大量化工原料，这对于日渐紧俏的石油资源无疑带来了更加沉重的负担。
[0004]另外，日常生活和工业生产产生的大量涤纶废料，比如涤纶布料、废旧聚酯瓶片、纺丝废丝、泡泡料等，直接丢弃会带来环境污染问题。于是，人们开始尝试涤纶再生，实现涤纶废料的循环利用，可大大降低涤纶生产对石油的大量消耗，降低涤纶生产成本，具有非常重要的环保意义。
[0005]目前的涤纶再生技术通常是采用涤纶切片纺丝的工艺流程和生产技术，利用回收聚酯瓶等进行粉碎、清理、连续干燥、熔融、过滤，从而生产得到涤纶短纤。为了实现涤纶纤维的阻燃改性，可添加阻燃剂，但是现有的阻燃剂会在再生过程中降低熔体粘度，纺丝性能差，纤维瑕疵多，阻燃剂用量大还会影响织物的手感和强度。并且，阻燃剂在熔体中会发生分解，影响阻燃性能。
[0006]专利申请CN101603212A公开了一种聚对苯二甲酸丙二醇酯阻燃纤维及其生产方法，由聚对苯二甲酸丙二醇酯与2
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羧乙基(苯基)次膦酸经聚合或共混后经熔融纺丝制得。该专利技术在纺丝过程中阻燃剂会发生分解，阻燃效果并不理想。
[0007]专利申请CN103696267A公开了一种新型涤纶织物阻燃整理方法，采用聚磷酸胺作为阻燃剂、聚四氟乙烯作为抗熔滴剂，但聚磷酸铵与涤纶纤维通过范德华力结合，耐水洗性能差，且整理流程繁杂，使得涤纶织物的手感变差。
[0008]专利申请CN108797112A公开了一种耐久阻燃纺织品，其借助环状磷酸酯的相似相溶性，制得耐久阻燃涤纶织物，阻燃涤纶织物的手感良好，但烟雾释放量极大，火灾危险性较大。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高效阻燃涤纶再生纤维及其制备方法，阻燃性强，机械强度高。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]一种高效阻燃涤纶再生纤维的制备方法，具体步骤如下：
[0012](1)将六方氮化硼纳米片进行有机改性处理，得到改性氮化硼，备用；接着将蜜胺焦磷酸盐与多聚磷酸铵混合制成复合磷，备用；
[0013](2)将涤纶废料洗净干燥，粉碎，熔融，得到熔体，过滤，通入臭氧处理，得到活化熔体；
[0014](3)向活化熔体中加入乙二醇二缩水甘油醚、1,4
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丁二醇二缩水甘油醚、二苯基甲烷
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4,4
’‑
二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2
‑
羧乙基苯基次膦酸、四甲基二氢二硅氧烷、对苯乙烯磺酸钠，混合均匀，加热反应，过滤，得到改性熔体；
[0015](4)向改性熔体中加入改性氮化硼、复合磷，混合均匀，纺丝和卷绕成丝，即得所述的涤纶再生纤维。
[0016]优选的，步骤(1)中，改性氮化硼的制备方法如下：先将六方氮化硼纳米片利用正丙胺进行预插层处理，接着利用γ
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(2,3
‑
环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷进行改性，得到改性氮化硼。
[0017]进一步优选的，以重量份计，具体方法如下：先将2～3份六方氮化硼纳米片超声分散于15～17份体积分数80～90％乙醇水溶液中，接着加入2～3份正丙胺，室温搅拌反应40～50分钟，再利用30～40分钟缓慢匀速加入1～1.5份γ
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(2,3
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环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，投料过程中维持搅拌，投料完成后继续室温搅拌反应2～3小时，最后离心取固体，洗涤，烘干即得。
[0018]优选的，步骤(1)中，多聚磷酸铵的聚合度为1000～1500。
[0019]优选的，步骤(1)中，复合磷的制备方法如下：先将蜜胺焦磷酸盐与多聚磷酸铵搅拌混匀，接着加入稀土偶联剂处理，得到复合磷。
[0020]进一步优选的，以重量份计，具体方法如下：先将7～8份蜜胺焦磷酸盐、2～3份多聚磷酸铵、0.4～0.6份稀土偶联剂混合均匀，接着在室温条件下，20000～30000r/min混合搅拌10～15分钟，即得。
[0021]优选的，步骤(2)中，所述涤纶废料为涤纶废布或废丝。
[0022]优选的，步骤(2)中，利用螺杆挤出机实现熔融，螺杆挤出机分为9个区，各区温度依次为180～200℃、210～220℃、230～250℃、260～280℃、285～295℃、285～295℃、285～295℃、260～280℃、260～280℃。
[0023]优选的，步骤(2)中，过滤的工艺条件为：过滤温度285～295℃，过滤精度25～35μm，过滤面积20～22m2。
[0024]优选的，步骤(2)中，臭氧向熔体内的通入速度为400～500mL/min，通气时间为5～7分钟，通臭氧完成后静置5～7分钟。
[0025]优选的，步骤(3)中，活化熔体、乙二醇二缩水甘油醚、1,4
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丁二醇二缩水甘油醚、二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2
‑
羧乙基苯基次膦酸、四甲基二氢二硅氧烷、对苯乙烯磺酸钠的质量比为100：0.5～0.7：0.2～0.3：0.3～0.5：0.2～0.3：0.5～0.7：0.3～0.4：0.2～0.3。
[0026]优选的，步骤(3)中，加热反应的工艺条件为：压力0.4～0.5MPa，温度250～260℃，反应时间2～3小时。
[0027]优选的，步骤(3)中，过滤的工艺条件为：过滤温度290～300℃，过滤精度20～25μ
m，过滤面积12～15m2。
[0028]优选的，步骤(4)中，改性熔体、改性氮化硼、复合磷的质量比为100：0.8～1：0.3～0.4。
[0029]优选的，步骤(4)中，纺丝和卷绕成丝的具体方法为：将改性熔体在纺丝箱内经计量泵、组件和喷丝板挤出丝条，在20～22℃侧吹风条件下冷却固化，即得初生纤维；接着将初生纤维依次利用第一热辊、第二热辊进行牵伸，其中，第一热辊的温度为95～105℃，牵伸倍数为2～2.5倍，第二热辊的温度为170～180℃，牵伸倍数为2.5～3.5倍。
[0030]进一步优选的，纺丝箱内温度为255～265℃，纺丝速度为1000～1100r/min，组件压力为2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效阻燃涤纶再生纤维的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将六方氮化硼纳米片进行有机改性处理，得到改性氮化硼，备用；接着将蜜胺焦磷酸盐与多聚磷酸铵混合制成复合磷，备用；(2)将涤纶废料洗净干燥，粉碎，熔融，得到熔体，过滤，通入臭氧处理，得到活化熔体；(3)向活化熔体中加入乙二醇二缩水甘油醚、1,4
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丁二醇二缩水甘油醚、二苯基甲烷
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4,4
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二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2
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羧乙基苯基次膦酸、四甲基二氢二硅氧烷、对苯乙烯磺酸钠，混合均匀，加热反应，过滤，得到改性熔体；(4)向改性熔体中加入改性氮化硼、复合磷，混合均匀，纺丝和卷绕成丝，即得所述的涤纶再生纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，改性氮化硼的制备方法如下：先将六方氮化硼纳米片利用正丙胺进行预插层处理，接着利用γ
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(2,3
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环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷进行改性，得到改性氮化硼。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，复合磷的制备方法如下：先将蜜胺焦磷酸盐与多聚磷酸铵搅拌混匀，接着加入稀土偶联剂处理，得到复合磷。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，利用螺杆挤出机实现熔融，螺杆挤出机分为9个区，各区温度依次为180～200℃、210～220℃、230～250℃、260～280℃、285～295℃、285～295℃、285～295℃、260～280℃、260～280℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘友彬，李昌，于森，李保才，
申请(专利权)人：宿迁烨辰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：