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一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝及其制备方法

阅读:392发布:2024-01-22

专利汇可以提供一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝及其制备方法,其原料 质量 百分比为:阻燃剂为1~5%,颜料为5~15%,分散剂为1~2%,抗 氧 剂为1~2%,涤纶切片为余量;所述的阻燃剂为皮芯结构,皮层为壳聚糖,芯层为初级阻燃剂。所述的 喷丝板 的形状为仿三 角 形;由于其三角形结构,具有良好的闪光效果。,下面是一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝,其特征在于,其原料质量百分比为:
2.如权利要求1所述的一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝,其特征在于,所述的阻燃剂,其为皮芯结构,其芯层为初步阻燃功能改性剂,皮层为端羟基全氟聚醚材料。
3.如权利要求1所述的一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝,其特征在于,所述的阻燃剂的质量百分比为3%。
4.如权利要求1所述的一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝,其特征在于,所述的颜料的质量百分比为10%。
5.如权利要求1所述的一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝,其特征在于,所述的阻燃剂的制备方法,其具体步骤为:
(1)对二羟基对苯酚基膦的制备
(2)邻硝基苯胺重氮盐的制备
(3)偶氮化合物的制备
(4)初步阻燃功能改性剂的制备
在氮气保护下,将步骤(3)制备的偶氮化合物加入到3.0mol/L的氢化钠的乙醇的混合溶液中,搅拌并分次加入还原剂二氧化硫脲,于60~65℃下反应2h后冷却至室温,加入硝酸pH调节在5~6之间,抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到功能改性剂粗产物,然后将功能改性剂粗产物,氢氟酸和浓盐酸加入反应容器中,加热至65~75℃反应0.5~1.0h后,过滤得到灰白色产物,经冷却抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到初步阻燃功能改性剂;
所述的二氧化硫脲与偶氮化合物的摩尔比为1∶0.5;
所述的功能改性剂粗产物,氢氟酸和浓硝酸的摩尔比1∶1.2∶0.01;
(5)阻燃剂的制备
以去离子水为溶剂,把初步阻燃功能改性剂分散在溶剂中,搅拌温度为常温,控制搅拌过程中速率为800~1200r/min,搅拌分散时间为30~45min,使抗老化剂分子能够在水溶液中形成悬浮体系,然后再加入以二乙二醇为溶剂质量分数为5~10%的端羟基全氟聚醚溶液,再进行高速搅拌分散,搅拌温度为65~85℃,搅拌速率为2000~3000r/min,搅拌时间为45~65min,然后再加入丁烷羧酸进行熟化交联,再在80~90℃条件下进行熟化
30min,得到阻燃剂,其为皮芯结构,其芯层为初步阻燃功能改性剂,皮层为端羟基全氟聚醚材料。
6.如权利要求1所述的一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备方法,其特征在于,其具体步骤为:
(一)阻燃剂的制备:
(二)阻燃母粒的制备:
按一定配比的助燃剂、颜料、分散剂、抗氧剂、聚酯切片在共混捏合机中混合均匀,共混物经带有微型共混机的双螺杆挤出机进行共混熔融挤出,得到阻燃母粒;
(三)有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备:
将阻燃母粒经熔融纺丝工艺得到有色阻燃闪光异形涤纶长丝;熔融纺丝的喷丝板为仿三形。
7.如权利要求6所述的一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备方法,其特征在于,所述的三角形喷丝板,仿三角形喷丝孔均匀的分布在三角形喷丝板上,仿三角形喷丝孔由两个等边的三角形的组成,具体为外等边三角形和内等边三角形,且外等边三角形和内等边三角形的中心点为同一点;在外等边三角形的每边中心位置上设置一个外突等边三角形。
8.如权利要求7所述的一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备方法,其特征在于,所述的外突等边三角形的两边与外等边三角形的每边相连,形成对称的内置三角形的外六角形结构。
9.如权利要求7所述的一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备方法,其特征在于,所述的外等边三角形和内等边三角形的边长比为3∶2。
10.如权利要求7所述的一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备方法,其特征在于,外等边三角形和外突等边三角形的边长比为3∶1。

说明书全文

一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝及其制备方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及涤纶长丝技术领域,具体地说,是一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝及其制备方法。【背景技术】
[0002] 中国专利申请号200710024313.0涉及一种具有阻燃性能的涤纶长丝,由聚合物过喷丝板和熔体直纺生产,是采用15~30%的纳米混入纺织原料中进行纺丝,然后在其凝固前表面吸附一层无卤阻燃剂,本方案生产的阻燃涤纶与目前的涤纶相比,具有更好的阻燃性能。
[0003] 中国专利申请号201310257139.X涉及一种具有阻燃性能的阻燃涤纶长丝,由聚合物通过喷丝板和熔体直纺生产,其是由以下比例的原料构成:抗静电剂6-12%、15-25%的纳米二氧化硅,混入纺织原料中进行纺丝,然后在其凝固前表面吸附一层无卤阻燃剂;由于使用了抗静电剂,因而能使涤纶纤维具有永久的抗静电性又具有永恒的阻燃性,加工成织物后具有手感柔软的效果,适用于制作内衣、晚礼服、玩具和绒类制品,且产品还环保。
[0004] 中国专利申请号201120192702.6涉及一种阻燃涤纶长丝,包括涤纶长丝本体,该涤纶长丝本体为由若干条单丝组成的丝束,上述单丝的表面覆盖有阻燃层,且上述单丝的横截面形状为Y形。采用上述技术方案后,本实用新型的一种阻燃涤纶长丝,由于单丝的表面覆盖有阻燃层,这样,通过此阻燃层使涤纶长丝遇火时各单丝的表面可对明火起到阻隔能,使涤纶长丝具有阻燃效果,同时,单丝的横截面形状为Y形,这样单丝在遇到明火时容易产生收缩,使涤纶长丝整体收紧,起到隔热、隔氧的效果,从而进一步提高涤纶长丝的阻燃效果。
[0005] 中国专利申请号201310163467.3涉及一种再生阻燃抗熔滴涤纶长丝及其制备方法,所述再生阻燃抗熔滴涤纶长丝采用废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯作为原料制得,所述再生阻燃抗熔滴涤纶长丝的力学性能2.5~5.0cN/dtex,单丝纤度为0.01dtex~5dtex,极限氧指数大于或等于30%;通过废弃资源的制备再生聚酯产品,可以减少环境污染、减慢能源枯竭,在环保、循环利用、节能、都有重要的意义。
[0006] 中国专利申请号201510206558.X涉及一种黑色阻燃涤纶FDY长丝及其生产方法,它的原料配方中包含以下重量分数的组分:第一PET切片92~94%、阻燃母粒6~8%,所述阻燃母粒包含下列重量份数原料:十溴二苯乙烷30~50份;润滑剂0.3~0.5份;超细氧化1~5份;超细黑5~10份;抗氧剂1~3份;分散剂10~20份;紫外吸收剂0.01~0.1份;第二PET切片20~50份。通过在其原料配方中加入由十溴二苯乙烷、润滑剂、超细氧化铝等复配的阻燃母粒,一方面利用超细氧化铝、润滑剂、分散剂、第二PET切片之间的作用,能过使得阻燃母粒与第一PET切片能够混合均匀,还能提高涤纶FDY长丝的韧性和强度;另一方面十溴二苯乙烷、抗氧剂、紫外吸收剂能够赋予涤纶FDY长丝阻燃、抗氧化的效果,提高其使用寿命。
[0007] 中国专利申请号201010272261.0涉及一种阻燃抗静电涤纶长丝及其制备方法,其是由以下重量份数的原料构成:含有抗静电剂的阻燃聚酯母粒6-12份,阻燃聚酯切片88-94份,所述长丝的截面形状呈T字形,90-95℃的烫中的弯曲度为240-300°,沸水收缩率5.8-6.0%,拉伸度30-40%。优点:能使涤纶纤维既具有永久的抗静电性又具有永恒的阻燃性,避免了抗静电剂不能与织物持久结合的弊端,避免了阻燃效果衰减的问题,加工成织物后具有手感柔软的效果,适用于制作内衣、晚礼服、玩具和绒类制品,由于提供的制备方法仅对喷丝板进行了改进,因而在无需增加额外的工艺步骤的前提下保障了涤纶长丝的技术效果的全面体现。
[0008] 中国专利申请号200710023676.2涉及闪光多彩涤纶纤维,利用稀土发光材料为发光主体,通过特殊熔融纺丝,制成涤纶长丝,实现了一根丝上能够具有多种颜色相互交错,相互融合,在有可见光的条件下,该纤维能够具有多彩的效果,在没有可见光的条件下,该纤维本身可发出多种色彩的光,使织物具有炫丽的色彩,颜色持久,不是通过助剂后整理的效果,不会随洗涤次数增加而减少;可广泛用于制作晚礼服、演出服、装饰品、时尚女装等。
[0009] 中国专利申请号200810022789.5涉及一种闪光竹节涤纶长丝,由纺丝通过喷丝板改造生产三预取向丝(POY),使长丝具有闪光的特点,在POY的后加工过程中采用特殊的牵伸工艺加工成竹节丝。后加工的牵伸工艺是采用较小的拉伸倍数(1.4~1.46)及相对较高的定型温度来加工成品DTY,即可得到闪光竹节涤纶长丝。用该纤维织成的织物具有绚丽的色彩,可广泛用于制作晚礼服、演出服、装饰品、时尚女装等。
[0010] 中国专利申请号200920193171.5涉及一种服用性能高的且具有折皱回复性能优良的具有闪光效果的抗皱织物,这种织物表面具有自然的光泽闪烁的效果。该具有闪光效果的抗皱织物,它由经纱纬纱相互沉浮交织而成,经纱为消光纱,纬纱为消光纱和三角亮光纱,消光纬纱和三角亮光纬纱的比例为3∶1;抗皱织物,织造工艺简单、快速,日产量高。
[0011] 中国专利申请号200920036573.4涉及一种截面三角形的中空涤纶长丝,特别是涤纶低弹丝,是采用熔体直纺生产的,特征是涤纶长丝截面是三角中空形状。该涤纶长丝具有较好的闪光效应及保暖性,生产的服装面料具有和皮肤接触时触感好且细腻干爽、光泽优雅、保暖性好,易于染色的显著特点。
[0012] 中国专利申请号201110286966.2涉及一种仿真涤纶长丝,其以PET-MP切片为原料与四单体及无机纳米微粒聚合后经纺丝、加弹、织造、染整而成。采用PET-MP切片,在聚合过程中加入改性无机物纳米颗粒和四单体,并选用正态分布的纺丝工艺温度设计,同时对干燥和后加工工艺均进行优化,使织物悬垂性好,透气性好、手感柔软、具有强吸水性,吸水高度达到112mm/min;该产品还可与腈纶、常规涤纶、羊毛等混纺交织同浴不染色、达到留白、深浅、异色等特殊效果,主要用于高档服装生产领域,可代替天然纤维产品,大幅度降低了该类产品的生产成本。
[0013] 中国专利申请号200710134072.5涉及一种超细涤纶长丝,由聚合物通过喷丝板和熔体直纺生产,通过纳米表面改性,使其达到柔软并具有滑糯感,弹性好,悬垂性极佳,染色更鲜艳,比复合裂片剥离法更环保、生产率高、成本低,完全可以满足市场需求,实际生产中可以制成婚纱、礼服、领带等。
[0014] 中国专利申请号201310193322.8涉及一种细旦空变涤纶长丝面料,具体是一种75D涤纶复合纤维织物,该复合纤维织物为双层中空结构,包括表经、表纬和里经、里纬。表经与表纬构成的表面和里经与里纬构成的里面选择性地相交,形成双层多点连接。其中,表经和里经采用70D有光尼龙,表纬采用75D人造丝,里纬采用75D涤纶加捻丝,其手感柔软、透气、吸湿和色泽亮丽。
[0015] 涤纶具有舒爽挺括、强力高、耐冲击强度、弹性及弹性恢复好、弹性模数、耐磨性好、耐光性好、耐腐蚀,但涤纶的吸湿性较差,穿着有闷热感,同时易带静电、沾污灰尘,影响美观和舒适性,而凉感纤维的开发可以满足消费者对夏季服装凉爽性、舒适性的要求。
[0016] 涤纶纤维是一种重要的纺织原料,涤纶纺织品的应用已深入人民生活的各个方面。由于涤纶纤维属易燃性材料,为了适应某些场合使用时有阻燃性要求,在80年代就开发阻燃整理涤纶产品,主要应用六溴环十二烷(简称HBCD)和环膦酸酯齐聚物(Oligomeric cyclic phosphonate)两种阻燃剂,可能是由于HBCD的质量相当地稳定,以及它既可用轧烘焙工艺又可与分散染料高温高压同浴染色工艺,以致应用较为广泛。可以说是目前国内涤纶织物阻燃整理的主要技术路线,经HBCD整理的涤纶产品在室内装饰方面完全符合GB50222-95《建筑内部装饰设计防火规范》中B1级(难燃)和B2级(可燃)的要求。只是对HBCD整理涤纶纤维阻燃性以外的一些性能变化报道较少。。
[0017] 聚酯纤维和其他热塑性合成纤维材料一样,受热熔融、分解、燃烧,并且具有熔融滴落的现象,涤纶纤维的极限氧指数仅为21左右,达不到阻燃标准要求。自上世纪70年代初开始,随着聚酯纤维的大量生产和应用,人们开始注意研究和开发阻燃涤纶品种。例如,美国杜邦公司,日本东洋公司,德国赫斯特公司等,先后有阻燃涤纶商品及专利问世。进入80年代后,国外已将阻燃涤纶品种规模生产,但所用技术及关键助剂——阻燃剂对外严格保密,这一时期,公开发表的研究论文,文献不多,大量以专利形式报道,美国杜邦、塞拉尼斯、食品机械化学公司、阿克苏公司、孟山都公司,日本的商人、东丽、东洋纺、钟纺、可乐丽、爱克斯纶、三菱人造丝,德国的赫斯特、BASF、拜尔,荷兰的DMS,意大利Snia等世界著名公司,都先后申请了阻燃专利技术。世界各国对阻燃聚酯的研究和应用开发非常活跃,专利文献不断涌现,各种阻燃聚酯的品种也不断问世,研究开发了数以万计的各种阻燃剂,并且商业化生产的也有几十种。
[0018] 目前阻燃纤维成为差别化纤维中的一个重要分支。【发明内容】
[0019] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝及其制备方法。
[0020] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0021] 一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝,其原料质量百分比为:
[0022]
[0023] 所述的阻燃剂的质量百分比为3%。
[0024] 所述的颜料的质量百分比为10%。
[0025] 所述的分散剂的质量百分比为1.5%。
[0026] 所述的抗氧剂的质量百分比为1.5%。
[0027] 所述颜料为炭黑,偶氮颜料,酞菁颜料或者杂环颜料中的一种或几种。
[0028] 所述分散剂为聚乙烯蜡,脂肪酸酯或硬脂酸中的一种。
[0029] 所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076或受阻酚抗氧剂1010中的一种。
[0030] 一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备方法,其具体步骤为:
[0031] (一)阻燃剂的制备:
[0032] (二)阻燃母粒的制备:
[0033] 按一定配比的助燃剂、颜料、分散剂、抗氧剂、聚酯切片在共混捏合机中混合均匀,共混物经带有微型共混机的双螺杆挤出机进行共混熔融挤出,得到阻燃母粒;
[0034] (三)有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备:
[0035] 将阻燃母粒经熔融纺丝工艺得到有色阻燃闪光异形涤纶长丝;熔融纺丝的喷丝板为仿三角形。
[0036] 一种三角形喷丝板,仿三角形喷丝孔均匀的分布在三角形喷丝板上,其中,仿三角形喷丝孔由两个等边的三角形的组成,具体为外等边三角形和内等边三角形,且外等边三角形和内等边三角形的中心点为同一点;在外等边三角形的每边中心位置上设置一个外突等边三角形。
[0037] 所述的外突等边三角形的两边与外等边三角形的每边相连,形成对称的内置三角形的外六角形结构。
[0038] 所述的外等边三角形和内等边三角形的边长比为3∶2。
[0039] 外等边三角形和外突等边三角形的边长比为3∶1。
[0040] 外突等边三角形其中的一边的中点和外等边三角形的一边的中点相同;而外突等边三角形其余两边和外等边三角形的每边相连。
[0041] 所述的阻燃剂的制备方法,其具体步骤为:
[0042] (1)对二羟基对苯酚基膦的制备
[0043] 以苯基膦和甲的水溶液为原料,在催化剂作用下发生亲和加成反应,控制反应温度为35~50℃,反应时间为3~4h;制备得到二羟甲基苯基膦,再在85~95℃,加入过氧化氢与浓硫酸的混合溶液为强氧化剂,氧化作用45~60min,制备得到二羟甲基苯基氧化膦,将合成的对二羟基苯基膦,氢氟酸和氟化钠加入反应容器中,加热至65~75℃反应0.5~1.75h后过滤得到暗红色产物,将其在常温下加入到0.2mol/L的氢氧化溶液中,完全溶解后于80~95℃反应1~3h,再将产物在蒸气浴中重结晶,重复三次,得到白色的对二羟基对苯酚基膦;
[0044] 所述的苯基膦与甲醛的摩尔比为1∶2.8;
[0045] 所述的催化剂为五氧化二
[0046] 所述的苯基膦与催化剂摩尔比值为1∶0.04;
[0047] 所述的甲醛水溶液的质量分数为30wt%;
[0048] 所述的过氧化氢的质量分数为22wt%;
[0049] 所述的过氧化氢与浓硫酸溶液中过氧化氢与浓硫酸体积比为1∶2;
[0050] 所述的对二羟基苯基膦,氢氟酸和氟化钠的摩尔比1.35∶0.05;
[0051] (2)邻硝基苯胺重氮盐的制备
[0052] 将邻硝基苯胺于12mol/L的浓硝酸中强烈搅拌并快速冷却至0℃,1.5h后加入4mol/L亚硝酸钾水溶液,于0~5℃下反应0.5~1.0h后过滤,得到邻硝基苯胺重氮盐;
[0053] (3)偶氮化合物的制备
[0054] 将步骤(1)制备的对二羟基对苯酚基膦加入至异丙醇和蒸馏水的混合溶液中,保持溶液温度5~10℃,分次滴入步骤(2)制备的邻硝基苯胺重氮盐,抽滤,水洗,干燥得偶氮化合物,其为深粉红色晶体;
[0055] 所述的异丙醇和蒸馏水的混合溶液中的异丙醇与蒸馏水的体积比为1∶1;
[0056] 所述的对二羟基对苯酚基膦在异丙醇和蒸馏水的混合溶液的质量分数为7%;
[0057] 所述的对二羟基对苯酚基膦和邻硝基苯胺重氮盐的摩尔比为1∶1;
[0058] (4)初步阻燃功能改性剂的制备
[0059] 参见图1,在氮气保护下,将步骤(3)制备的偶氮化合物加入到3.0mol/L的氢氧化钠的水与乙醇的混合溶液中,搅拌并分次加入还原剂二氧化硫脲,于60~65℃下反应2h后冷却至室温,加入硝酸pH调节在5~6之间,抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到功能改性剂粗产物,然后将功能改性剂粗产物,氢氟酸和浓盐酸加入反应容器中,加热至65~75℃反应0.5~1.0h后,过滤得到灰白色产物,经冷却抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到初步阻燃功能改性剂;
[0060] 所述的水与乙醇的混合溶液中的水与乙醇的体积比为1∶1;
[0061] 所述的二氧化硫脲与偶氮化合物的摩尔比为1∶0.5;
[0062] 所述的功能改性剂粗产物,氢氟酸和浓硝酸的摩尔比1∶1.2∶0.01;
[0063] (5)阻燃剂的制备
[0064] 以去离子水为溶剂,把初步阻燃功能改性剂分散在溶剂中,搅拌温度为常温,控制搅拌过程中速率为800~1200r/min,搅拌分散时间为30~45min,使抗老化剂分子能够在水溶液中形成悬浮体系,然后再加入以二乙二醇为溶剂质量分数为5~10%的端羟基全氟聚醚溶液,再进行高速搅拌分散,搅拌温度为65~85℃,搅拌速率为2000~3000r/min,搅拌时间为45~65min,然后再加入丁烷羧酸进行熟化交联,再在80~90℃条件下进行熟化30min,得到阻燃剂,其为皮芯结构,其芯层为初步阻燃功能改性剂,皮层为端羟基全氟聚醚材料;其中,皮层和芯层的厚度比为1∶19;
[0065] 所述的丁烷四羧酸添加量相对于端羟基全氟聚醚的质量分数为0.3%;
[0066] 所述的初步阻燃功能改性剂添加量相对于水的质量分数为4.5%;
[0067] 所述的端羟基全氟聚醚添加量相对于水的质量分数为1.5%;
[0068] 所述的端羟基全氟聚醚的重均分子量为1000~2500。
[0069] 阻燃剂的囊/芯比一般大于1∶15,保证微胶囊具有一定的机械强度和耐热性;
[0070] 阻燃剂的作用在于,起到缓慢释放阻燃的作用,有利于其阻燃功效得以长久的保持。
[0071] 与现有技术相比,本发明的积极效果是:
[0072] 所述的喷丝板的形状为仿三角形;由于其三角形结构,具有良好的闪光效果。【附图说明】
[0073] 图1本发明的初步阻燃功能改性剂的制备工艺流程示意图;
[0074] 图2本发明的初步阻燃功能改性剂的氢核磁共振光谱图;
[0075] 图3本发明的初步阻燃功能改性剂的碳核磁共振光谱图;
[0076] 图4本发明的仿三角形喷丝孔的示意图。【具体实施方式】
[0077] 以下提供本发明一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝及其制备方法的具体实施方式。
[0078] 实施例1
[0079] 一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝,其原料质量百分比为:
[0080]
[0081]
[0082] 所述的阻燃剂为皮芯结构,皮层为壳聚糖,芯层为初级阻燃剂。
[0083] 所述颜料为炭黑,偶氮颜料,酞菁颜料或者杂环颜料中的一种或几种。
[0084] 所述分散剂为聚乙烯蜡,脂肪酸酯或硬脂酸钙中的一种。
[0085] 所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076或受阻酚抗氧剂1010中的一种。
[0086] 一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备方法,其具体步骤为:
[0087] (一)阻燃剂的制备
[0088] (二)阻燃母粒的制备:
[0089] 按一定配比的助燃剂、颜料、分散剂、抗氧剂、聚酯切片在共混捏合机中混合均匀,共混物经带有微型共混机的双螺杆挤出机进行共混熔融挤出,得到阻燃母粒;
[0090] (三)有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备:
[0091] 将阻燃母粒经熔融纺丝工艺得到有色阻燃闪光异形涤纶长丝;熔融纺丝的喷丝板为仿三角形。
[0092] 具体纺丝工艺为:
[0093] (1)将各种原料经螺杆机挤压共混熔融,制成熔体,经喷丝板进行纺丝,其中经螺杆机挤压的温度为:一区140~180℃,二区225~250℃,三区230~255℃,四区235~260℃,五区240~265℃,六区240~265℃,螺杆压力为95~105kg/Cm2,纺丝速度为
1000~3000m/min;
[0094] 所述的喷丝板的形状为三角形;由于其三角形结构,具有良好的闪光效果。
[0095] 请参见附图4,一种三角形喷丝板,仿三角形喷丝孔均匀的分布在三角形喷丝板上,其中,仿三角形喷丝孔由两个等边的三角形的组成,具体为外等边三角形和内等边三角形,且外等边三角形和内等边三角形的中心点为同一点;在外等边三角形的每边中心位置上设置一个外突等边三角形。
[0096] 所述的外突等边三角形的两边与外等边三角形的每边相连,形成对称的内置三角形的外六角形结构。
[0097] 所述的外等边三角形和内等边三角形的边长比为3∶2;外等边三角形和外突等边三角形的边长比为3∶1。
[0098] 外突等边三角形其中的一边的中点和外等边三角形的一边的中点相同;而外突等边三角形其余两边和外等边三角形的每边相连。
[0099] 本发明的三角形喷丝板,其为6个三角形,其反射光线的效果较强,因此具有良好的闪光效果。
[0100] (2)将步骤(1)得到的纤维丝条经侧吹冷却凝固成初生丝纤维,侧吹风温度为16~20℃,相对湿度为50~80%;
[0101] (3)初生丝纤维经过上油后,通过卷绕机卷取成形,温度为24~28℃,相对湿度为45~65%;得到有色阻燃闪光异形涤纶长丝。
[0102] 所述的阻燃剂的制备方法,其具体步骤为:
[0103] (1)对二羟基对苯酚基膦的制备
[0104] 以苯基膦和甲醛的水溶液为原料,在催化剂作用下发生亲和加成反应,控制反应温度为35~50℃,反应时间为3~4h;制备得到二羟甲基苯基膦,再在85~95℃,加入过氧化氢与浓硫酸的混合溶液为强氧化剂,氧化作用45~60min,制备得到二羟甲基苯基氧化膦,将合成的对二羟基苯基膦,氢氟酸和氟化钠加入反应容器中,加热至65~75℃反应0.5~1.75h后过滤得到暗红色产物,将其在常温下加入到0.2mol/L的氢氧化钾溶液中,完全溶解后于80~95℃反应1~3h,再将产物在蒸气浴中重结晶,重复三次,得到白色的对二羟基对苯酚基膦;
[0105] 所述的苯基膦与甲醛的摩尔比为1∶2.8;
[0106] 所述的催化剂为五氧化二钒;
[0107] 所述的苯基膦与催化剂摩尔比值为1∶0.04;
[0108] 所述的甲醛水溶液的质量分数为30wt%;
[0109] 所述的过氧化氢的质量分数为22wt%;
[0110] 所述的过氧化氢与浓硫酸溶液中过氧化氢与浓硫酸体积比为1∶2;
[0111] 所述的对二羟基苯基膦,氢氟酸和氟化钠的摩尔比1.35∶0.05;
[0112] (2)邻硝基苯胺重氮盐的制备
[0113] 将邻硝基苯胺于12mol/L的浓硝酸中强烈搅拌并快速冷却至0℃,1.5h后加入4mol/L亚硝酸钾水溶液,于0~5℃下反应0.5~1.0h后过滤,得到邻硝基苯胺重氮盐;
[0114] (3)偶氮化合物的制备
[0115] 将步骤(1)制备的对二羟基对苯酚基膦加入至异丙醇和蒸馏水的混合溶液中,保持溶液温度5~10℃,分次滴入步骤(2)制备的邻硝基苯胺重氮盐,抽滤,水洗,干燥得偶氮化合物,其为深粉红色晶体;
[0116] 所述的异丙醇和蒸馏水的混合溶液中的异丙醇与蒸馏水的体积比为1∶1;
[0117] 所述的对二羟基对苯酚基膦在异丙醇和蒸馏水的混合溶液的质量分数为7%;
[0118] 所述的对二羟基对苯酚基膦和邻硝基苯胺重氮盐的摩尔比为1∶1;
[0119] (4)初步阻燃功能改性剂的制备
[0120] 参见图1,在氮气保护下,将步骤(3)制备的偶氮化合物加入到3.0mol/L的氢氧化钠的水与乙醇的混合溶液中,搅拌并分次加入还原剂二氧化硫脲,于60~65℃下反应2h后冷却至室温,加入硝酸pH调节在5~6之间,抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到功能改性剂粗产物,然后将功能改性剂粗产物,氢氟酸和浓盐酸加入反应容器中,加热至65~75℃反应0.5~1.0h后,过滤得到灰白色产物,经冷却抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到初步阻燃功能改性剂;
[0121] 所述的水与乙醇的混合溶液中的水与乙醇的体积比为1∶1;
[0122] 所述的二氧化硫脲与偶氮化合物的摩尔比为1∶0.5;
[0123] 所述的功能改性剂粗产物,氢氟酸和浓硝酸的摩尔比1∶1.2∶0.01;
[0124] 在图2中,初步阻燃功能改性剂的分子的氢核磁共振图谱中未发现有基(4.0ppm)的特征峰,同时对应邻硝基苯胺其发生叠氮偶合后其分子结构对称,因此对应的化学位移(其单位为ppm)由原来的7.94ppm和6.72ppm迁移到(a和a’)7.98ppm,同时6.88ppm和7.40ppm迁移到(b和b’)7.45ppm,且苯环上6.7ppm对应的与苯酚羟基相邻的氢为活波氢,易于叠氮化的邻硝基苯胺发生偶合反应,因此对应的化学位移为6.7ppm的氢原子数减少,既有化学位移为(c和c’)6.7ppm与化学位移为(d)7.1ppm对应的峰面积比值为1∶2,即有一个氢原子发生反应,因此说明反应按设计方向进行,其得到的产业为设计合成产物。
[0125] 在图3中,对于反应单体对羟甲基苯酚氧化膦其只有五类碳原子,而由于与叠氮化的邻硝基苯胺发生偶合反应,生成新的碳原子(d),其相应的化学位移由原来的134.0ppm迁移到131.0ppm,同时对于(h)与(h’)碳原子,其在反应单体中为对称结构,化学位移均为116.0ppm,发生偶合反应后受相邻氮原子影响,(h)碳原子电子密度增加其由116.0ppm迁移到115.8ppm,同时相应的(a)碳原子受相邻(h)和(h’)碳原子影响,化学位移由161.5ppm迁移到160.0ppm。同时对于邻硝基苯胺而言,在反应单体中其由六类碳原子,经叠氮化、偶合、还原后,其合成化合物分子结构对称,使分子中碳原子种类减少到三类,其对应的碳原子化学位移由119.7ppm和135.7ppm迁移到(e’和e)127.4ppm,121.9ppm和117.2ppm迁移到(g’和g)118.3ppm,135.0ppm和141.8ppm迁移到(b’和b)147.6ppm。
因此说明邻硝基苯胺与对羟甲基苯酚氧化膦发生了化学反应,并按照合成的方向进行,得到所需的物质。
[0126] (5)阻燃剂的制备
[0127] 以去离子水为溶剂,把初步阻燃功能改性剂分散在溶剂中,搅拌温度为常温,控制搅拌过程中速率为800~1200r/min,搅拌分散时间为30~45min,使抗老化剂分子能够在水溶液中形成悬浮体系,然后再加入以二乙二醇为溶剂质量分数为5~10%的端羟基全氟聚醚溶液,再进行高速搅拌分散,搅拌温度为65~85℃,搅拌速率为2000~3000r/min,搅拌时间为45~65min,然后再加入丁烷四羧酸进行熟化交联,再在80~90℃条件下进行熟化30min,得到阻燃剂,其芯层为初步阻燃功能改性剂,皮层为端羟基全氟聚醚材料;其中,皮层和芯层的厚度比为1∶19;
[0128] 所述的丁烷四羧酸添加量相对于端羟基全氟聚醚的质量分数为0.3%;
[0129] 所述的初步阻燃功能改性剂添加量相对于水的质量分数为4.5%;
[0130] 所述的端羟基全氟聚醚添加量相对于水的质量分数为1.5%;
[0131] 所述的端羟基全氟聚醚的重均分子量为1000~2500。
[0132] 阻燃剂的囊/芯比一般大于1∶15,保证微胶囊具有一定的机械强度和耐热性;
[0133] 阻燃剂的作用在于,起到缓慢释放阻燃的作用,有利于其阻燃功效得以长久的保持。
[0134] 具有苯并三氮唑的基团的有机试剂由于分子中具有优异的氨基以及苯环结构,因此具有优异的阻燃性能,尤其是氮含量高,在高温热氧化分解过程中产生氮气气体,在稀释材料本体周围氧气浓度,带走分解产生热量以及气体的发生隔绝热量传递具有重要作用,提高材料的阻燃性;同时阻燃功能改性剂本身带有的含磷官能团具有优异的阻燃性能,因此阻燃功能改性剂本身具有非常好的阻燃效果,并且通过氮/磷阻燃基团的协同阻燃效果,提高材料的性能;本发明所合成的初步阻燃功能改性剂制备工艺简单,产率高,且易于分离,制备过程中所采用的原料以及溶剂绿色环保;同时采用具有反应端羟基官能团的阻燃功能改性剂,通过皮芯结构的方法,与端羟基全氟聚醚进行包覆,既提高了阻燃功能改性剂在本体材料中的分散性和稳定性,同时实现功能助剂的均匀分散和低添加量高性能的目的;采用低分子量的端羟基全氟聚醚与基体材料的相容性较好,利于改性微胶囊材料在聚酯等材料中分散,对纺丝以及纤维力学性能影响少,在保证纤维性能的基础上,提高了材料的阻燃效果;同时含氟材料本身的难燃以及燃烧后产生氟化氢气体阻燃优异的阻燃性能,既满足了微胶囊改性的要求,同时也提高了材料的阻燃性能。
[0135] 实施例2
[0136] 一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝,其原料质量百分比为:
[0137]
[0138]
[0139] 一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备方法同实施例1。
[0140] 实施例3
[0141] 一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝,其原料质量百分比为:
[0142]
[0143] 一种有色阻燃闪光异形涤纶长丝的制备方法同实施例1。
[0144] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
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