本发明专利技术公开了一种阻燃聚酯纤维及其制备方法与应用。该阻燃聚酯纤维，由芯体和皮层组成；构成所述芯体的材料为聚酯材料，构成所述皮层的材料为阻燃聚酯材料和聚酯色母粒。上述阻燃聚酯纤维中，所述皮层与芯体的质量比为20-50∶80-50；所述皮层中，阻燃聚酯材料和聚酯色母粒的质量比为95-99∶5-1。所述芯体中，所述聚酯材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述聚酯材料的特性粘度为0.80-1.20dL/g。该阻燃聚酯纤维的生产成本较低，对环境无污染，具有较高的纤维强度，很好的阻燃效果及色牢度，适用于制备特种行业服装，宾馆和娱乐等公共场所用的纺织装饰品，汽车及航空用纺织品，包装用纺织品等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纺织材料
，涉及一种化学纤维，尤其涉及一种阻燃聚酯纤维及其制备方法与应用。
技术介绍
在纺织材料所应用的服装、装饰品和产业用制品中，大部分均要求纺织品应具有阻燃特性，如儿童服装、特种行业服装，宾馆和娱乐等公共场所用的纺织装饰品，交通运输用纺织品，包装用纺织品等，因此，阻燃纺织材料具有广阔的市场应用前景和要求。聚酯材料由于具有强度高、耐化学试剂、耐气候性好、尺寸稳定性好等优良性能，目前是化学纤维中生产规模和产量最大的纤维品种，也是应用面较广的纤维品种之一。但由于聚酯纤维属于可燃纤维，限制了聚酯纤维在许多方面的应用，因此，人们希望并一直在探索和开发阻燃聚酯纤维。聚酯纤维的阻燃改性，已有多种专利方法和文献报道，从阻燃剂的品种看，主要有磷系和非磷系阻燃剂；从添加方式上看，主要有共聚法和共混法；从纤维制造方法上看，主要有单组分纺丝和复合组分纺丝。利用上述各种方式获得阻燃聚酯纤维，或者不适用于原液着色聚酯纤维的阻燃改性，或者所得到的有色聚酯阻燃纤维的强度较低，不适用于生产制备高强度的阻燃织物品种。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种阻燃聚酯纤维及其制备方法与应用。本专利技术提供的阻燃聚酯纤维，由芯体和皮层组成；构成所述芯体的材料为聚酯，构成所述皮层的材料为阻燃聚酯和聚酯色母粒。上述阻燃聚酯纤维中，所述皮层与芯体的质量比为20-50 80-50;具体为 50 50 或 19. 9 80.1 或 30 70 或 19. 9-50 50-80.1 或 30-50 50-70 或19.9-30 70-80.1 ；所述芯体中，所述聚酯具体为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述芯体的特性粘度为O. 80-1. 20dL/g，具体为 O. 80dL/g、0. 92dL/g、l. 20dL/g 或O. 80-0. 92dL/g 或 O. 92-1. 20dL/g ；所述皮层中，阻燃聚酯和聚酯色母粒的质量比为95-99 5-1，具体为97 3或98 2 或 96. 5 3. 5 或 96. 5-98 2-3. 5 或 96. 5-97 3-3. 5 或 97-98 2-3 ；所述阻燃聚酯为磷系共聚阻燃聚酯或阻燃聚合物；其中，所述磷系共聚阻燃聚酯具体为由质量比为39 57 4的聚对苯二甲酸、乙二醇和2-羧乙基苯磷酸反应而得；所述阻燃聚合物具体为由质量比为80-95 5-20的聚对苯二甲酸乙二醇酯和阻燃剂共混而得；其中，所述阻燃剂具体为磷系阻燃剂，更具体为季戊四醇-螺环二苯基磷酸酯；其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯和阻燃剂的质量比具体为95 5或80 20或85 15或 80-95 15-20 或 85-95 5-15 或 80-85 15-20 ；所述阻燃聚酯中，磷的质量百分含量为O. 3-0. 8 %，具体为O. 3 %或O. 6 %或O.75%或 O. 8%或 O. 6-0. 75% ；所述聚酯色母粒为由染料和/或颜料与聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，经熔融挤出造粒再固相缩聚而得；所述聚酯色母粒的特性粘度为O. 55-0. 65dL/g，具体为O. 55dL/g、0. 61dL/g、O.65dL/g 或 O. 61-0. 65dL/g 或 O. 55-0. 61dL/g ；所述染料和/或颜料在所述聚酯色母粒中的质量百分含量不大于35%，具体为30%或 35%或 28%或 28-35%或 28-30%或 30-35%。所述阻燃聚酯纤维的纤维拉伸强度为5. 0-8. OcN/dtex，具体可为7. 5cN/dtex或7.2cN/dtex或7. 5-7. 2cN/dtex ；拉伸强度变异系数为1. 41-5. 75 %，具体可为3. 33 %或2.48 %或2. 48-3. 33 %;拉伸伸长率为13. 5-25. O %，具体可为14. 3 %或17. 5 %或20. 5 %或14. 3-20. 5%或 17. 5-20. 5% ;变异系数为 3. 25-7. 50%，具体可为 3. 5%或 4. 5%或 5. 5%或3. 5-5. 5% ;沸水收缩率为3. 5-9. 5%，具体为3. 7%或6. 4或9. 5%或3. 7-9. 5% ;极限氧指数为 27. 2-30. 3%，具体为 27. 2%、29.5%、29.1%、30.3%或29.5% -30. 3%。该阻燃聚酯纤维的细度可为345dteX/150f。本专利技术提供的制备所述阻燃聚酯纤维的方法，包括如下步骤将聚酯纺丝熔体与阻燃聚酯纺丝熔体注入复合纺丝组件进行纺丝，得到所述阻燃聚酯纤维。上述方法所述纺丝步骤中，具体纺丝条件如下计量泵输出量为30. 64-49. 08kg/h,纺丝组件的孔数为150孔,孔直径为O. 7mm,长度为1. 3mm,侧吹风温度为21°C,风速为O.45m/s，风湿度为58%，油轮转数为35r/min，预拉伸棍的速度为710m/min，温度为75°C，第一对拉伸棍的速度为2100m/min，温度为180°C，第二对拉伸棍的速度为3150_3300m/min，温度为215-240°C，第三对拉伸棍的速度为3150_3300m/min，温度为215_240°C，第四对拉伸棍的速度为3000m/min，温度为155°C，网络喷嘴压力为O. 2Mpa，卷绕速度为2960m/min。其中，所述聚酯纺丝熔体按照包括如下步骤的方法制备而得将聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥后与环氧树脂和均苯四酸二酐混匀进行熔融缩聚而得；环氧树脂的用量为聚对苯二甲酸乙二醇酯质量的3_4%，具体为3% ；所述均苯四酸二酐为聚对苯二甲酸乙二醇酯质量的O. 2-0. 35%，具体为O. 2% ；或，所述熔融缩聚步骤中，反应装置为螺杆挤出机；所述螺杆挤出的温度依次为250-257 0C、275-280 °C、280-290 °C、285-290 °C、290-295 O，具体为依次为 255 °C、278 °C、285 0C >288 0C 292 °C ;螺杆转速为 90-130 转 /min，具体为 98-120 转 /min ；所述干燥步骤中，温度为150_175°C，具体为160°C，时间为3. 5-5小时，具体为4小时；所述阻燃聚酯纺丝熔体按照包括如下步骤的方法制备而得将聚酯色母粒与阻燃聚合物或磷系共聚阻燃聚酯以95-99 5-1的重量比混合，螺杆挤出后得到所述阻燃聚酯纺丝熔体。其中，螺杆挤出的温度依次为250-260 °C、260-275 °C、270-285 °C、285-290 °C 和290-295°C，具体依次为 255°C、265°C、280°C、288°C和 292°C。所述聚酯色母粒按照包括如下步骤的方法制备将染料和/或颜料与聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，熔融挤出造粒，再固相缩聚而得；所述染料和/或颜料在聚酯色母粒中的重量百分含量不大于35% ；其中，熔融挤出的温度依次为245-250 V、250-260 V、255-270 V、270-280 V 和280-290°C，具体依次为 2450C >2500C >2580C >2730C285°C ；所述固相缩聚步骤中，反应装置为反应釜；温度为200_230°C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阻燃聚酯纤维，由芯体和皮层组成；构成所述芯体的材料为聚酯；构成所述皮层的材料为阻燃聚酯和聚酯色母粒。
【技术特征摘要】
1.一种阻燃聚酯纤维，由芯体和皮层组成；构成所述芯体的材料为聚酯；构成所述皮层的材料为阻燃聚酯和聚酯色母粒。2.根据权利要求1所述的纤维，其特征在于:所述皮层与芯体的质量比为20-50: 80-50 ;或，所述芯体中，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯；或，所述芯体的特性粘度为0.80-1.20dL/g ;或，所述皮层中，阻燃聚酯和聚酯色母粒的质量比为95-99: 5-1;或，所述阻燃聚酯为磷系共聚阻燃聚酯或阻燃聚合物；其中，所述磷系共聚阻燃聚酯具体为由质量比为39: 57: 4的聚对苯二甲酸、乙二醇和2-羧乙基苯磷酸反应而得；所述阻燃聚合物具体为由质量比为80-95: 5-20的聚对苯二甲酸乙二醇酯和阻燃剂共混而得；其中，所述阻燃剂具体为磷系阻燃剂，更具体为季戊四醇-螺环二苯基磷酸酯；或，所述阻燃聚酯中，磷的质量百分含量为0.3-0.8% ;或，所述聚酯色母粒为由染料和/或颜料与聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，经熔融挤出造粒再固相缩聚而得；或，所述聚酯色母粒的特性粘度为0.55-0.65dL/g ;或， 所述染料和/或颜料在所述聚酯色母粒中的质量百分含量不大于35%。3.根据权利要求1或2所述的纤维，其特征在于:所述阻燃聚酯纤维的纤维拉伸强度为5.0-8.0cN/dtex，拉伸强度变异系数为1.41-5.75%，拉伸伸长率为13.5-25.0%，变异系数为3.25-7.50%，沸水收缩率为3.5-9.5%，极限氧指数为27.2-30.3%。4.一种制备权利要求1-3任一所述阻燃聚酯纤维的方法，包括如下步骤:将聚酯纺丝熔体与阻燃聚酯纺丝熔体注入复合纺丝组件进行纺丝，得到所述阻燃聚酯纤维。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述纺丝步骤中，纺丝条件如下:计量泵输出量为30.64-49.08kg/h，纺丝组件的孔数为150孔，孔直径为0.7mm，长度为1.3mm，侧吹风温度为21°C，风速为0.45m/s，风湿度为58%，油轮转数为35r/min，预拉伸棍的速度为710m/min，温度为75°C，第一对拉伸棍的速度为2100m/min，温度为180°C，第二对拉伸棍的速度为3150-3300m/min，温度为215_240°C，第三对拉伸棍的速度为3150-3300m/min，温度为215-240°C，第四对拉伸棍的速度为3000m/min，温度为155°C，网络喷嘴压力为0.2Mpa，卷绕速度为2960m/min。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于:所述聚酯纺丝熔体按照包括如下步骤的方法制备而得:将聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥后与环氧树脂和均苯四酸二酐混匀进行熔融缩聚而得；或，所述阻燃聚酯纺丝熔体按照包括如下步骤的方法制备而得:将聚酯色母粒与阻燃聚合物或磷系共聚阻燃聚酯以95-99: 5-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：来侃，张建春，张华，刘雪强，马天，冯新星，
申请(专利权)人：中国人民解放军总后勤部军需装备研究所，
类型：发明
国别省市：
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