專利名稱：阻燃滌綸及阻燃有色滌綸纖維的制造方法
一種阻燃滌綸及阻燃有色滌綸纖維的制造方法，屬于制作人造防火阻燃長絲或類似物的一般方法技術(shù)領(lǐng)域，主要用于制造阻燃滌綸及阻燃有色滌綸纖維。
經(jīng)檢索世界紡織文摘、紡織工業(yè)摘要、全球紡織新聞、美國專利文摘、中國專利文摘、日本專利文摘、歐洲專利文摘和世界專利索引、化學(xué)文摘，僅發(fā)現(xiàn)有日本東洋紡織公司和帝人公司有與本發(fā)明相關(guān)的專利，專利號分別為昭47-32299和昭54-78754，但它們都存有制造工藝復(fù)雜，阻燃劑制造需用大量溶劑來處理，所得阻燃劑熔點(diǎn)低，不能直接用于共混紡絲等缺陷。而阻燃有色滌綸至今未見有任何報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明的目的在于提供一種制造工藝簡單，先制得阻燃母粒和/或阻燃有色母粒，然后直接用共混紡絲的方法制造出具有優(yōu)良性能、無鹵無毒的阻燃滌綸纖維及阻燃有色雙功能滌綸纖維的制造方法。
根據(jù)滌綸纖維的結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性，針對已有技術(shù)中存在的主要問題，本發(fā)明的基本構(gòu)思是從分子設(shè)計(jì)入手，選擇使用有機(jī)磷化合物苯膦化二氯為原料，經(jīng)過氧化變?yōu)楸届Ⅴ６?，在此基礎(chǔ)上采用縮聚的方法，將苯膦酰二氯與兩端帶有羥基的化合物進(jìn)行阻燃劑高分子合成。即
用所合成的含磷高分子型阻燃劑在加穩(wěn)定劑或不加穩(wěn)定劑的情況下，與PET共混造粒，或用上述的阻燃劑和PET及顏料和/或染料一起共混制成阻燃有色母粒，再用所制成的阻燃母粒在普通的紡絲設(shè)備上采用與PET按一定比例混合后干燥或單獨(dú)干燥后，在主紡絲螺桿前用輔助螺桿加入母粒的方法，通過適當(dāng)降低紡絲溫度等方法紡制阻燃滌綸長絲及短纖維；或者采用阻燃有色母粒紡制阻燃有色滌綸短纖維及阻燃有色滌綸長絲。
本發(fā)明所述的阻燃滌綸及阻燃有色滌綸纖維的制造方法，包括阻燃劑的制備和滌綸纖維的紡制，其特征在于該方法由下列步驟組成(1)取苯膦化二氯采用高速離心雙吸式攪拌及噴射泵吸氧工藝直接氧化制得阻燃劑中間體苯膦酰二氯；(2)將上述的(1)制得的苯膦酰二氯在金屬氯化物的催化下與帶有對稱雙羥基有機(jī)化合物在140℃～300℃條件下進(jìn)行熔融縮聚，制得顆粒狀或粉末狀的分子量在6000～20000之間的含磷聚合物型阻燃劑；(3)取上述的(2)制得的阻燃劑5～45％(按重量比，下同)與PET 55～95％相混合后，在加苯膦酸類穩(wěn)定劑0～2％的情況下用螺桿擠出機(jī)制得阻燃母粒，或者取上述的(2)制得的阻燃劑5～45％、PET 50～90％、顏料和/或染料0.01～5％相混合后用螺桿擠出機(jī)制得阻燃有色母粒；(4)取上述的(3)制得的阻燃母粒5～20％，PET 80～95％共混后在常規(guī)紡絲機(jī)上紡制無色阻燃滌綸纖維，或者取上述的(3)制得的阻燃有色母粒6～20％、PET 80～96共混紡制阻燃有色滌綸短纖維或長絲。
上述的(3)亦可將PET放入聚酯反應(yīng)釜中進(jìn)行聚合并在聚合中后期加入上述的(2)制得的阻燃劑0～5％制得阻燃聚酯切片供紡絲之用。
上述的(4)還可以取上述的(3)制得的阻燃母粒5～20％和公知的色母粒0.5～5％與PET 75～94.5％共混后紡制有色阻燃滌綸短纖維及長絲。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，制備阻燃劑不需溶劑處理，無污染，所得阻燃劑熔點(diǎn)可高達(dá)160℃～210℃，阻燃母粒的熔點(diǎn)可達(dá)190℃～260℃，能直接與PET共混在各種低速的或高速的紡絲機(jī)上紡出極限氧指數(shù)LOI＝26～35的阻燃滌綸短纖維或長絲，尤其是還能紡出有色阻燃滌綸短纖維及長絲。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例之一是取苯膦二氯500g，放入反應(yīng)燒瓶內(nèi)，采用300～800轉(zhuǎn)/分高速攪拌，并將普通氧氣通入反應(yīng)燒瓶，采用離心雙吸式攪拌，氧氣在反應(yīng)器中反復(fù)循環(huán)使用，加5g苯膦酸為催化劑，在溫度80℃左右反應(yīng)15小時(shí)左右，生成苯膦酰二氯，其折光率n25D＝1.5585；取上述制得的苯膦酰二氯120g，雙砜s154g，按重量比0.1～2％加金屬氯化物做催化劑并在氮?dú)獗Ｗo(hù)下在100℃反應(yīng)40分鐘，130℃反應(yīng)30分鐘，160℃反應(yīng)40分鐘，再在真空狀態(tài)下240℃反應(yīng)40分鐘，280℃反應(yīng)50分鐘，295℃反應(yīng)20分鐘后直到反應(yīng)器中基本上不再產(chǎn)生HCl氣體為止，制得合格的含磷高分子型阻燃劑，分子量為8000～12000，燃點(diǎn)在170℃～200℃；取上述阻燃劑∶PET＝30∶60混合后，在真空狀態(tài)下(釜內(nèi)壓強(qiáng)1350～1250Pa)干燥8小時(shí)左右，然后用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行共混造粒，擠出機(jī)各區(qū)溫度為
待?？诔蓷l并在傳送帶上空氣冷卻后切粒，即得熔點(diǎn)為230～240℃的阻燃母粒；用上述阻燃母粒在帶有輔助螺桿的紡絲機(jī)上進(jìn)行高速紡絲，紡絲各區(qū)溫度比不加阻燃劑母粒時(shí)降低5～20℃，阻燃母?！肞ET＝12.5∶87.5，所紡POY纖維再經(jīng)常規(guī)加彈機(jī)進(jìn)行加彈成低彈絲，纖維強(qiáng)度在3.5CN/dT纖維阻燃氧指數(shù)32±1％。
作為本實(shí)施例的變更1、用最佳實(shí)施例中所得阻燃劑，在聚酯制造過程中，聚合中后期按聚酯總量的3.5～4％加入到聚酯反應(yīng)器中與聚酯攪拌混合后，按常規(guī)方法制成阻燃PET切片，在常規(guī)紡絲機(jī)上紡制阻燃長絲及短纖維；2、用最佳實(shí)施例中所得阻燃劑與PET切片及顏料按30∶66∶4的比例共混造粒，制成有色阻燃母粒，用輔助螺桿加入該母粒，加入量為12.5％，在常規(guī)紡絲機(jī)上紡制有色阻燃長絲及短纖維；3、用最佳實(shí)施例中所得阻燃母?；蛴米兏鼘?shí)施例2中所得有色阻燃母粒與PET按12.5∶87.5的比例混合后加入到真空轉(zhuǎn)鼓中，在125℃轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壓強(qiáng)為1300Pa以下，干燥6～10小時(shí)后，在常規(guī)短纖維紡絲機(jī)上紡制阻燃或有色阻燃短纖維，單絲纖度在1.5dT～7dT，強(qiáng)度在3.5～4.0CN/dT，氧指數(shù)在32±2％。
權(quán)利要求
1.一種阻燃滌綸及阻燃有色滌綸纖維的制造方法，包括阻燃劑的制備和滌綸纖維的紡制，其特征在于該方法由下列步驟組成(1)取苯膦化二氯采用高速離心雙吸式攪拌及噴射泵吸氧工藝直接氧化制得阻燃劑中間體苯膦酰二氯；(2)將上述的(1)制得的苯膦酰二氯在金屬氯化物的催化下與帶有對稱雙羥基有機(jī)化合物在140℃～300℃條件下進(jìn)行熔融縮聚，制得顆粒狀或粉末狀的分子量在5000～20000之間的含磷聚合物型阻燃劑；(3)取上述的(2)制得的阻燃劑5～45％與PET55～95％相混合后，在加苯膦酸類穩(wěn)定劑0～2％的情況下用螺桿擠出機(jī)制得阻燃母粒，或者取上述的(2)制得的阻燃劑5～45％、PET50～90％、顏料和/或染料0.01～5％相混合后用螺桿擠出機(jī)制得阻燃有色母粒；(4)取上述的(3)制得的阻燃母粒5～20％，PET80～95％共混后在常規(guī)紡絲機(jī)上紡制無色阻燃滌綸纖維，或者取上述的(3)制得的阻燃有色母粒5～20％、PET80～95％共混紡制阻燃有色滌綸短纖維或長絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃滌綸及阻燃有色滌綸纖維的制造方法其特征在于上述的(3)亦可將PET放入聚酯反應(yīng)釜中進(jìn)行聚合并在聚合中后期加入上述的(2)制得的阻燃劑0～5％制得阻燃聚酯切片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃滌綸及阻燃有色滌綸纖維的制造方法其特征在于上述的(4)還可以取上述的(3)制得的阻燃母粒5～20％和公知的色母粒0.5～5％與PET 75～94.5％共混后紡制有色阻燃滌綸短纖維及長絲。
全文摘要
一種阻燃滌綸及阻燃有色滌綸纖維的制造方法，屬人造防火阻燃長絲技術(shù)，用于制造阻燃滌綸及阻燃有色滌綸纖維。其特征是該方法包括用苯膦化二氯經(jīng)直接氧化得阻燃劑中間體、含磷聚合物型阻燃劑的制備、阻燃母?；蜃枞加猩噶５闹苽浼盁o色阻燃滌綸纖維或阻燃有色滌綸纖維紡制四個(gè)步驟。具有工藝簡單，不需溶劑處理無污染，阻燃母粒熔點(diǎn)高達(dá)190～260℃，能直接與PET共混在各種紡絲機(jī)上紡制阻燃無色和有色滌綸纖維等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C08L67/02GK1167167SQ9710590
公開日1997年12月10日 申請日期1997年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月5日
發(fā)明者夏延致, 紀(jì)全, 曹艷 申請人:青島大學(xué)