一种阻燃多功能纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚酯纤维技术领域，尤其涉及IPC D01F6领域，更具体的，涉及一种阻燃多功能纤维及其制备方法。按重量份计，组分包括：94～99份聚酯，1.2～5.1份复合阻燃剂，0.3～1.1份无机粉体，1～5份相容剂，0.5

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃多功能纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酯纤维
，尤其涉及IPC D01F6领域，更具体的，涉及一种阻燃多功能纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]全球阻燃面料的市场总额将从2017年的43.79亿美元增至2022年的57.87亿美元，其中聚酯阻燃纺织品将占据50％的市场份额，并且阻燃纤维的复合多功能化可以大大拓宽原有单一功能纤维的应用领域，航空、高铁、大型油轮、宾馆、电影院、剧院和礼堂等场所，机舱、火车车厢等是较为封闭的空间，容易滋生病菌，为乘客健康考虑，内饰材料应具备一定抗菌除臭功能。需要纺织品兼具阻燃功能和抗菌、防紫外线等健康防护功能。
[0003]CN106521691B公开了一种具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维及其应用，所述具有阻燃抗菌特性的聚酯纤维包括以下质量份数制成：聚酯树脂100
‑
120份、聚酰亚胺12
‑
18份、纳米膨润土18
‑
25份、玄武岩纤维10
‑
15份、8
‑
羟基喹啉铜8
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12份、阻燃剂12
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16份、淀粉醚10
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15份、引发剂2
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4份、硅烷偶联剂6
‑
10份、分散剂1
‑
6份、表面活性剂2
‑
8份，该专利技术具有优异的抗菌阻燃性、抗静电性、耐酸碱性和吸湿性，实用性高，舒适度强，其LOI值大于41％，抗菌率达98％，且洗涤50次后抗菌率仍有90％以上，LOI值仍有35％以上，变形率小于4％，磨损量小于15mg。但阻燃剂以及纳米膨润土添加量过多，一定程度影响了聚酯与组分间的分散性能，洗涤后抗菌性能下降幅度过大。

技术实现思路

[0004]本专利技术第一方面提供了一种阻燃多功能纤维，按重量份计，组分包括：94～99份聚酯，1.2～5.1份复合阻燃剂，0.3～1.1份无机粉体，1～5份相容剂，0.5
‑
1份助剂。
[0005]所述聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、阳离子改性聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
[0006]优选的，所述聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0007]所述聚酯和复合阻燃剂的重量比为(95
‑
98)：(1
‑
3)。
[0008]优选的，所述聚酯和复合阻燃剂的重量比为96.5：2.3。
[0009]所述复合阻燃剂、无机粉体和相容剂的重量比为(2
‑
4)：(0.5
‑
1)：(2
‑
4)。
[0010]优选的，所述复合阻燃剂、无机粉体和相容剂的重量比为2.3：0.8：2.5。
[0011]所述无机粉体包括氧化锌、氧化铜、二氧化钛、三氧化二钛、载银磷酸盐、载银二氧化硅中的至少一种。
[0012]优选的，所述无机粉体包括氧化锌、二氧化钛，所述氧化锌、二氧化钛重量比为1：(2.5
‑
4)。
[0013]进一步优选的，所述无机粉体包括氧化锌、二氧化钛，所述氧化锌、二氧化钛重量比为1：3.1。
[0014]所述的复合阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝、磷酸锆、二氧化硅、多聚磷酸铵中的
至少一种。
[0015]优选的，所述的复合阻燃剂包括氢氧化铝、磷酸锆，所述氢氧化铝、磷酸锆重量比为1：(2
‑
5)。
[0016]进一步优选的，所述的复合阻燃剂包括氢氧化铝、磷酸锆，所述氢氧化铝、磷酸锆重量比为1：3。
[0017]所述无机粉体粒径为100
‑
400nm。
[0018]随着无机粉体粒径的降低，钛白粉粒子间将获得更多的空间阻隔，有效提高了在组分间的分散能力，但过低的粒径，钛白粉在分散时，由于其粒子相对组分中其他材料较小，趋向于粒子凝聚，会使钛白粉颗粒之间相互接触、团聚。进一步研究发现，所述无机粉体粒径为100
‑
200nm，可提高纤维的抗紫外性能，钛白粉颗粒形状及大小的不同，对光线的散射程度大不相同，随着填料粒径的减小，钛白粉颜料被更好的阻隔开，提高了钛白粉的光散射效率，可能是粒径为100
‑
200nm的钛白粉与太阳光中的近紫外光波长差存在特定的倍数，有效提高对紫外光的散射能力，使得UVA透过率低至3％。
[0019]优选的，所述无机粉体粒径为100
‑
200nm。
[0020]进一步优选的，所述二氧化钛粒径为100nm，购自清河县瑞江金属材料有限公司；所述氧化锌粒径为200nm，购自杭州恒纳新材料有限公司。
[0021]所述相容剂包括金属皂、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种。
[0022]优选的，所述相容剂包括氧化聚乙烯蜡和硬脂酸钙，所述氧化聚乙烯蜡和硬脂酸钙1：(2
‑
5)。
[0023]进一步优选的，所述相容剂包括氧化聚乙烯蜡和硬脂酸钙，所述氧化聚乙烯蜡和硬脂酸钙1：2.8。
[0024]优选的，所述氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙均购自东莞市臻铭化工有限公司。
[0025]聚酯纤维由于是热塑性的高聚物，受热后会熔融、分解、燃烧，并且有熔滴现象，这些高温的滴落物很容易引燃其它聚合物材料，加速火焰传播，扩大火灾规模，本申请人发现，所述助剂包括有机粘土、聚四氟乙烯中的一种，可提高纤维的抗熔滴效果，可能是助剂的加入，发生增黏效应增加聚合物内部交联点使高聚物熔体变稠，改善燃烧层结构促进成炭作用来达到抑制聚酯纤维熔滴，但一定程度助剂与体系中阻燃剂以及纤维相容性不够高，进一步研究发现，选择蒙脱土的有机胺衍生物，层间厚度为2.3nm，可有效改善体系间的相容性，蒙脱土的晶体结构为天然的片状或层状的结构，大部分片层的长径比(L/W)在200
‑
400，可能是层状结构能够起到隔热的作用，能够延缓热能的传递，使分解温度升高，同时层状结构还可以抑制分解产生的物质向外扩散，起到抑制传质的作用，因此使得分解速率变慢，其分散于阻燃剂氢氧化铝、磷酸锆间，进一步提高吸热和碳化的效率。
[0026]所述助剂包括有机粘土、聚四氟乙烯中的一种。
[0027]优选的，所述有机粘土包括蒙脱土的有机胺衍生物，层间厚度为2.3nm，购自浙江丰虹新材料股份有限公司，型号：DK1N。
[0028]本专利技术第二方面提供了一种阻燃多功能纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0029]S1，将复合阻燃剂，无机粉体，相容剂与部分聚酯混合均匀，挤出造粒，得到聚酯母粒；
[0030]S2，将母粒与剩余聚酯混合均匀，经过熔融纺丝，牵拉处理，即得。
[0031]所述聚酯母粒中聚酯含量为60
‑
80wt％。
[0032]优选的，所述聚酯母粒中聚酯含量为68wt％。
[0033]所述牵拉倍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃多功能纤维，其特征在于，按重量份计，组分包括：94～99份聚酯，1.2～5.1份复合阻燃剂，0.3～1.1份无机粉体，1～5份相容剂，0.5
‑
1份助剂。2.根据权利要求1所述的一种阻燃多功能纤维，其特征在于，所述聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、阳离子改性聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种阻燃多功能纤维，其特征在于，所述聚酯和复合阻燃剂的重量比为(95
‑
98)：(1
‑
3)。4.根据权利要求3所述的一种阻燃多功能纤维，其特征在于，所述复合阻燃剂、无机粉体和相容剂的重量比为(2
‑
4)：(0.5
‑
1)：(2
‑
4)。5.根据权利要求4所述的一种阻燃多功能纤维，其特征在于，所述无机...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宾，江晓泽，周哲，戴彦彤，
申请(专利权)人：浙江康东新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：