高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种制备高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维的方法，阳光面料纤维包括芯层和皮层，芯层由聚酯纤维形成，皮层由PVC复合材料形成，PVC复合材料和聚酯纤维的重量比为(60‑80):(40‑20)；该方法包括PVC复合材料造粒和聚酯纤维包覆两个步骤；PVC复合材料造粒步骤包括：将PVC基体树脂、磷氮阻燃剂和乙烯醋酸乙烯共聚物以及任选的添加剂按照一定配比进行搅拌，得到分散均匀的PVC复合材料混合物；将PVC复合材料混合物用双螺杆挤出机进行挤出，经水槽冷却后造粒，得到PVC复合材料的母粒。本发明专利技术的制备方法利用磷氮阻燃剂和乙烯醋酸乙烯共聚物的协同增效原理，所得到的阳光面料纤维不仅具有良好的阻燃性能，同时具有较佳的机械性能。此外，抗菌性能、抗紫外性能和色牢度性能也能够满足市场的需求，制成阳光面料，适用于建筑遮阳，应用前景广阔。

High flame retardant and high mechanical strength sunlight fabric fiber and preparation method thereof

The invention discloses a method for preparing sunlight fabric fiber with high flame retardancy and high mechanical strength. The sunlight fabric fiber comprises a core layer and a skin layer formed by a polyester fiber, a skin layer formed by a PVC composite material, and a weight ratio of a PVC composite material to a polyester fiber (60_80): (40_20); the method comprises pelletizing a PVC composite material. PVC composite pelleting steps include: stirring PVC matrix resin, phosphorus nitrogen flame retardant, vinyl acetate copolymer and optional additives according to a certain proportion to obtain a uniform dispersion of PVC composite mixture; using twin screw extruder PVC composite mixture. After extruding and granulating through the water tank, the masterbatch of PVC composite material was obtained. The preparation method of the invention utilizes the synergistic synergistic principle of phosphorus nitrogen flame retardant and vinyl acetate copolymer, and the obtained sunlight fabric fiber not only has good flame retardancy, but also has better mechanical properties. In addition, anti-bacterial, anti-ultraviolet and color fastness can also meet the needs of the market, made into sunshine fabric, suitable for building shading, broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维及其制备方法
本专利技术属于纺织纤维材料领域。具体地，本专利技术涉及一种用于建筑遮阳的高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维及其制备方法。
技术介绍
在建筑遮阳领域，阳光面料是应用较为广泛的一类产品。顾名思义，阳光面料是用来遮挡阳光和紫外线的功能辅助性面料。按照细分功能不同，阳光面料有的专注于阻燃性能，有的专注于抗菌性能，有的专注于抗紫外性能，有的专注于色牢度性能，有的专注于环保性能。随着国家节能减排的法律法规越来越严格，市场对于高阻燃性能的阳光面料的需求越来越大。阳光面料是由阳光面料纤维经相互编织而形成的具有规则图案的纺织纤维布。按照纤维材料种类不同，分为PVC包覆的聚酯纤维和玻璃纤维两类。由于成本原因，前者占据了市场主流。在PVC包覆的聚酯纤维中，由于PVC自身的阻燃性能有限，同时又易释放出有害的含氯气体，通常需要加入阻燃剂以改善阻燃性能。在阻燃剂中，金属氢氧化物是最常用的无卤阻燃剂，价廉易得、环境友好。常见的金属氢氧化物阻燃剂有氢氧化镁和氢氧化铝两种。然而，金属氢氧化物的阻燃效率较低，需要添加60～70wt％才能获得较为满意的阻燃效果。另一方面，大量金属氢氧化物填充后，与基体树脂材料的相容性极差，在基体树脂中分散困难，严重恶化了材料的机械性能。为了改善上述缺陷，人们作出许多努力。例如，中国专利申请CN201110307227.7涉及一种高纯度的氢氧化镁阻燃剂，通过向含有镁离子的溶液中加入由氧化钙、氧化镁、氢氧化钠与水混合后的复合沉淀剂，再通过控制合理的工艺条件得到纯度较高的氢氧化镁阻燃剂，阻燃剂的纯度大于等于99.0％。然而，该专利申请虽然记载该氢氧化镁阻燃剂可以用于PVC树脂，但专利技术人发现，使用上述阻燃剂仅仅可以将阻燃剂添加量降至PVC基体树脂40-60wt％的范围，无法改善最终材料的机械性能。中国专利申请CN201210539794.X涉及一种高阻燃阳光面料纤维。该专利申请采用独特的分散包覆处理技术将锡酸锌包覆氢氧化镁，得到的高阻燃阳光面料符合消防要求，达到国内外的相关阻燃测试标准。上述阻燃剂的使用量为PVC基体树脂的约20wt％，以极少量的阻燃剂达到高阻燃的目的。然而，上述制备方法得到的高阻燃阳光面料纤维的机械性能仍然不能令人满意。因此，迫切需要针对上述缺陷作出技术改进。
技术实现思路
专利技术要解决的问题针对上述缺陷，本专利技术提供了一种用于建筑遮阳的高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维及其制备方法。用于解决问题的方案本专利技术提供一种制备高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维的方法，所述阳光面料纤维包括芯层和皮层，所述芯层由聚酯纤维形成，所述皮层由PVC复合材料形成，PVC复合材料和聚酯纤维的重量比为(60-80):(40-20)；该方法包括PVC复合材料造粒和聚酯纤维包覆两个步骤；其特征在于，所述PVC复合材料造粒步骤包括：将PVC基体树脂、磷氮阻燃剂和乙烯醋酸乙烯共聚物以及任选的添加剂按照一定配比进行搅拌，得到分散均匀的PVC复合材料混合物；将PVC复合材料混合物用双螺杆挤出机进行挤出，经水槽冷却后造粒，得到PVC复合材料的母粒。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，先将所述PVC基体树脂、所述磷氮阻燃剂和任选的添加剂按照一定配比加入搅拌装置中，混合均匀；再加入所述乙烯醋酸乙烯共聚物进行搅拌。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，所述PVC复合材料造粒的工艺条件如下：一区150-160℃，二区170-180℃，三区170-180℃，四区170-180℃，五区170-180℃，六区170-180℃，七区170-180℃，模头200～220℃；主机螺杆转速为300-500rpm，喂料器螺杆转速为30-40rpm。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，所述聚酯纤维包覆步骤如下：将所述PVC复合材料的母粒和聚酯纤维用单螺杆挤出机进行包覆，经水槽冷却后卷绕，得到所述阳光面料纤维。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，所述聚酯纤维包覆的工艺条件如下：机头温度150-160℃，螺杆转速50-70rpm，卷绕速度为100-140rpm。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，所述磷氮阻燃剂为磷酸三聚氰胺盐和季戊四醇的组合物，二者的重量比为100:(30-60)。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，基于PVC基体树脂的重量，所述磷氮阻燃剂的添加量为16-32wt％。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，所述乙烯醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量在12-32wt％之间，熔融指数在6-40g/10min之间；优选地，所述乙烯醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量在18-28wt％之间，熔融指数在8-25g/10min之间。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，基于PVC基体树脂的重量，所述乙烯醋酸乙烯共聚物的添加量为6-12wt％。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，所述聚酯纤维的规格为400-800dtex。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，所述PVC复合材料任选地包含助剂。根据本专利技术所述的制备方法，特征在于，所述助剂选自填料、颜料、相容剂、稳定剂、抗紫外剂、抗静电剂、抗氧化剂、加工助剂或它们的混合物。本专利技术还提供根据本专利技术所述的制备方法所得到的阳光面料纤维。专利技术的效果本专利技术所述的制备高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维的方法利用磷氮阻燃剂和乙烯醋酸乙烯共聚物的协同增效原理，导致所形成的阳光面料纤维不仅具有良好的阻燃性能，同时具有较佳的机械性能。此外，抗菌性能、抗紫外性能和色牢度性能也能够满足市场的需求，制成阳光面料，适用于建筑遮阳，应用前景广阔。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本专利技术所附权利要求书所限定的范围。在一个方面，本专利技术提供一种制备高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维的方法，所述阳光面料纤维包括芯层和皮层，所述芯层由聚酯纤维形成，所述皮层由PVC复合材料形成；该方法包括PVC复合材料造粒和聚酯纤维包覆两个步骤。优选地，所述PVC复合材料造粒步骤包括：将PVC基体树脂、磷氮阻燃剂和乙烯醋酸乙烯共聚物以及任选的添加剂按照一定配比进行搅拌，得到分散均匀的PVC复合材料混合物；将PVC复合材料混合物用双螺杆挤出机进行挤出，经水槽冷却后造粒，得到PVC复合材料的母粒。所述PVC复合材料造粒的工艺条件如下：一区150-160℃，二区170-180℃，三区170-180℃，四区170-180℃，五区170-180℃，六区170-180℃，七区170-180℃，模头200～220℃；主机螺杆转速为300-500rpm，喂料器螺杆转速为30-40rpm。在一个具体的实施方式中，所述PVC复合材料造粒的工艺条件如下：一区155℃，二区175℃，三区175℃，四区175℃，五区175℃，六区175℃，七区175℃，模头210℃；主机螺杆转速为400rpm，喂料器螺杆转速为35rpm。聚酯纤维包覆步骤如下：将所述PVC复合材料的母粒和聚酯纤维用单螺杆挤出机进行包覆，经水槽冷却后卷绕，得到所述阳光面料纤维。优选地，所述聚酯纤维包覆的工艺条件如下：机头温度150-160本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维的方法，所述阳光面料纤维包括芯层和皮层，所述芯层由聚酯纤维形成，所述皮层由PVC复合材料形成， PVC复合材料和聚酯纤维的重量比为(60‑80):(40‑20)；该方法包括PVC复合材料造粒和聚酯纤维包覆两个步骤；其特征在于，所述PVC复合材料造粒步骤包括：将PVC基体树脂、磷氮阻燃剂和乙烯醋酸乙烯共聚物以及任选的添加剂按照一定配比进行搅拌，得到分散均匀的PVC复合材料混合物；将PVC复合材料混合物用双螺杆挤出机进行挤出，经水槽冷却后造粒，得到PVC复合材料的母粒。

【技术特征摘要】
1.一种制备高阻燃性高机械强度的阳光面料纤维的方法，所述阳光面料纤维包括芯层和皮层，所述芯层由聚酯纤维形成，所述皮层由PVC复合材料形成，PVC复合材料和聚酯纤维的重量比为(60-80):(40-20)；该方法包括PVC复合材料造粒和聚酯纤维包覆两个步骤；其特征在于，所述PVC复合材料造粒步骤包括：将PVC基体树脂、磷氮阻燃剂和乙烯醋酸乙烯共聚物以及任选的添加剂按照一定配比进行搅拌，得到分散均匀的PVC复合材料混合物；将PVC复合材料混合物用双螺杆挤出机进行挤出，经水槽冷却后造粒，得到PVC复合材料的母粒。2.根据权利要求1所述的制备方法，特征在于，先将所述PVC基体树脂、所述磷氮阻燃剂和任选的添加剂按照一定配比加入搅拌装置中，混合均匀；再加入所述乙烯醋酸乙烯共聚物进行搅拌。3.根据权利要求2所述的制备方法，特征在于，所述PVC复合材料造粒的工艺条件如下：一区150-160℃，二区170-180℃，三区170-180℃，四区170-180℃，五区170-180℃，六区170-180℃，七区170-180℃，模头200~220℃；主机螺杆转速为300-500rpm，喂料器螺杆转速为30-40rp...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟祥，吴孟江，章迪斐，金腾飞，戴伟凤，
申请(专利权)人：绍兴红葡萄纺织装饰品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33