[发明专利]改性聚丙烯阻燃纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性聚丙烯阻燃纤维的制造方法。

背景技术

聚丙烯是一种可用于服装的理想的纤维，也可被用于地毯、室内装璜和其它制品中，如睡袋、衬垫、盖被和枕头。只是由于其回弹性和阻燃性能较差而使其应用受到限制。

回弹性是对于纤维在消除使其压缩的应力之后完全回复到其原来尺寸的能力的量度，

而阻燃性，大家知道如何去制成各类纱线的耐热阻燃纤维。例如：危险工业的工作服耐热阻燃纤维，消防服耐热阻燃纤维，军用防护服耐热阻燃纤维都是用非合成纤维纱线制成的织物做的，如棉或羊毛。这些织物经过常用的卤基或磷基阴燃化学药品专门处理而成。然而，用这种织物制成的服装其使用期有限，并且重量也比未经阴燃处理织物制成的工作服重，专门的化学处理使织物重量增加约15％至20％。当此种织物燃烧时，形成易碎的焦片，随着织物的移动而掉落。

发明内容

本发明的目的是对聚丙烯纤维进行独特的阻燃性处理和舒适等性能进行相关改性过程中通过改进相关步骤和优化相关最佳参数，它可以使聚丙烯纤维兼有现有技术说不具备的独特的阻燃及优良柔软性、抗静电、抗起毛等功能特性效果。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种改性聚丙烯阻燃纤维的制造方法，改性聚丙烯阻燃纤维原丝是聚丙烯、三聚氰胺类氮系阻燃剂、丙烯酸甲酯和纳米级二氧化钛的共聚物；其特征在于，改性聚丙烯阻燃纤维的制造方法步骤包括：

步骤一、原料准备：采用聚丙烯切片和三聚氰胺类氮系阻燃剂母粒为原料，首先将三聚氰胺类氮系阻燃剂母粒置入一台固相增粘转鼓设备中增粘，使其变为粘度达到1.35的高粘度三聚氰胺类氮系阻燃剂母粒；将原料聚丙烯切片置入流化床中进行预结晶，温度为230℃，通过聚丙烯添加机将预结晶后的聚丙烯切片与高粘三聚氰胺类氮系阻燃剂混合，调整计量器转速以控制聚丙烯切片的添加量，使高粘聚丙烯切片与高粘三聚氰胺类氮系阻燃剂的比例控制在20∶1。

步骤二、原液及纺丝准备，将步骤一中得到的高粘聚丙烯切片与高粘三聚氰胺类氮系阻燃剂的混合物和丙烯酸甲酯作为反应物单体，采用氧化二苯甲酰为引发剂，以65％的硫氰酸钾溶液为溶剂，加入聚合釜，在90℃的温度下反应5小时；然后添加纳米级二氧化钛、稳定剂和增效剂，通过连续脱单塔，将聚合物中未反应的单体脱出，而聚合体留在硫氰酸钾溶液中，形成均相高分子纺丝原液；将上述均相高分子纺丝原液首先经离心过滤机过滤以后，进入真空度为0.088Mpa的脱泡塔中脱泡，然后经原液调温器调温至40℃，再次进入离心过滤器过滤，通过计量泵计量，进入纺丝喷丝板组件喷丝；

步骤三、纺丝及后处理：纺丝采用的喷丝板组件中的喷丝孔孔径在0.01-0.09mm之间，喷丝孔长度与直径比为12；喷出的原液细流在温度为30℃、密度为1.095g/cm³的硫氰酸钠溶液中凝固成型为原态纤维，再在温度为60℃、70℃、80℃，密度1.24g/cm³的预牵伸浴中分别加以4倍的预牵伸，然后转向进入含有30-40℃的脱盐水的回流冷凝管中水洗，再经过一个保温缓冷区和一个冷却区，形成纺丝；其中保温缓冷区位于喷丝板下2-20cm，在保温缓冷区内设置有微加热装置，保温缓冷区的温度控制在100-160℃；冷却区主要由以氮气或稀有气体为冷却媒介组成的一个风冷区，风温控制在76℃；然后经过冷却的纤维在按均匀上油后进行卷绕，纺丝卷绕的速度控制在5000m/min，再在牵伸机中经过6道的牵伸过程，总牵伸倍率控制在8倍，牵伸温度为60℃，并通过热定型温度为150-170℃的蒸汽热辊烘干后收卷，冷却后取出，即得改性聚丙烯阻燃纤维。作为优选的技术方案：

所述步骤三中纺丝采用的喷丝板组件中的喷丝孔孔径为0.05mm。

所述步骤三中保温缓冷区的温度控制在120℃。

所述步骤三中牵伸机中经过6道的牵伸的牵伸倍率先后分别为0.9、1.2、0.8、1.6、1.6、1.9。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

改性聚丙烯阻燃纤维原丝是聚丙烯、三聚氰胺类氮系阻燃剂、丙烯酸甲酯和纳米级二氧化钛的共聚物；其特征在于，改性聚丙烯阻燃纤维的制造方法步骤包括：