本发明涉及一种阻燃丙纶长丝的生产方法。
背景技术:
自七十年代以来世界各国对阻燃纤维的研究和应用开发日益活跃,各种阻燃纤维品种不断问世。阻燃剂按化学成份可以分为有机阻燃剂和无机阻燃两大类。有机阻燃剂又分为磷系和卤系两个系列。
用于纤维阻燃改性的有机阻燃剂主要是含卤素和含磷的阻燃剂,含卤素,特别是含氯、溴的阻燃剂虽然较为有效且应用广泛,但在燃烧时易释放有刺激性和腐蚀性的卤化氢气体,尤其是常与协同剂锑氧化物配合使用时,其材料燃烧还会释放大量的烟雾,这些都会对人的生命安全造成一定威胁。在生产中,这类阻燃剂首先混合到聚酯切片中,再按通常的纺丝工艺生产纤维,生产工序受到影响,也影响了纺丝纤维的性能,从而也使含卤阻燃剂的应用受到限制。
技术实现要素:
本发明提供了一种阻燃丙纶长丝的生产方法,在现有的丙纶长丝的表面涂覆了一阻燃层,使得丙纶长丝具有了良好的阻燃性能。
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案是这样的,一种阻燃丙纶长丝的生产方法,包括以下步骤:
A、将丙纶切片和丙纶降温母粒以100:1-2:0.1-0.3混合后,烘干,控制含水率为0.2%以内,其中,所述的丙纶切片的分子量大于35万,分子量分布小于1.5;
B、通过螺杆挤出机后,通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP的结晶,以改善非晶区结构,侧吹风的温度为14~20℃,侧吹风的速度为0.5~0.8m/min;
C、经拉伸后,将阻燃层原料采用涂敷喷嘴喷涂在丙纶丝条上,再经过150-250℃高温松弛热定型;
其中,所述的阻燃层原料由以下重量份原料组成;CX-100氮丙啶交联剂 25-40份;三(2,2-二溴甲基-3-溴丙基)膦酸脂20-25份,三氧化二锑5-8份;水10-30份 。
涂敷速度:2600-3900m/min;
阻燃剂涂敷量占丙纶丝条质量的百分含量计:1-3%。
优选地,步骤C中,通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸,第一牵伸机速130-150m/min,牵伸浴槽的温度为70-80℃,第二牵伸机速度为350-400m/min,加热箱的温度为100-110℃,第三牵伸机速度为400-420m/min,总牵伸倍数为5.0-6.3倍。
优选地,所述的丙纶切片的分子量大于35万,分子量分布小于1.5。
螺杆的温度控制为250~280℃。
本发明使用三(2,2-二溴甲基-3-溴丙基)膦酸脂和三氧化二锑作为阻燃剂,可大大提高提高丙纶长丝的氧指数,一是由于三(2,2-二溴甲基-3-溴丙基)膦酸脂相比于其他的芳香族溴中的溴的含量和磷的含量更高,分别为7.1%、0.30%;二是由于三(2,2-二溴甲基-3-溴丙基)膦酸脂分子内Br-P的协同效应,三是由于三(2,2-二溴甲基-3-溴丙基)膦酸脂与三氧化二锑配比,会反应生成磷酸锑,产生溴-锑协同效应;阻燃剂同时配以适量的交联反应促进剂,可使阻燃剂在纤维炭化物表面的形成致密的覆盖膜 ,隔绝空气,发挥了良好的阻燃作用。
有益效果:由于本发明在现有的涤纶工业长丝的表面涂覆了一阻燃层,并且采用了合理的阻燃层原料及其配比,以及合理的工艺过程和合理参数,使得的丙纶工业长丝具有了良好的阻燃性能。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1,一种阻燃丙纶长丝的生产方法,包括以下步骤:
A、将丙纶切片和丙纶降温母粒以100:1混合后,烘干,控制含水率为0.2%以内,其中,所述的丙纶切片的分子量大于35万,分子量分布小于1.5;
B、通过螺杆挤出机(温度设定为260℃)后,通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP的结晶,以改善非晶区结构,侧吹风的温度为14℃,侧吹风的速度为0.5m/min;
C、经拉伸后,将阻燃层原料采用涂敷喷嘴喷涂在丙纶丝条上,再经过200℃高温松弛热定型;
其中,所述的阻燃层原料由以下重量份原料组成:CX-100氮丙啶交联剂 25份;三(2,2-二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂)20份,三氧化二锑5份,粘度调和剂5份;水20份 。
涂敷速度:3000m/min;
阻燃剂涂敷量占丙纶丝条质量的百分含量计2%。
实施例2,一种阻燃丙纶长丝的生产方法,包括以下步骤:
A、将丙纶切片和丙纶降温母粒以100:2混合后,烘干,控制含水率为0.2%以内,其中,所述的丙纶切片的分子量大于35万,分子量分布小于1.5;
B、通过螺杆挤出机(工艺温度为260℃)后;通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP的结晶,以改善非晶区结构,侧吹风的温度为20℃,侧吹风的速度为0.8m/min;
C、经拉伸后,将阻燃层原料采用涂敷喷嘴喷涂在丙纶丝条上,再经过250℃高温松弛热定型;
其中,所述的阻燃层原料由以下重量份原料组成:CX-100氮丙啶交联剂 40份;三(2,2-二溴甲基-3-溴丙基)膦酸脂25份,三氧化二锑8份;粘度调和剂5-10份;水20份。
涂敷速度:3500m/min;
阻燃剂涂敷量占丙纶丝条质量的百分含量计3%。
分别对实施例1-2 制得的成品进行技术检测:强度可达7~8g/d,断裂伸长率达12~14%,氧指数均为32-34,均达到难燃材料的标准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。