一种高韧性涤纶短纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚酯纤维技术领域，且公开了一种高韧性涤纶短纤维及其制备方法，包括S1：准备原料：对苯二甲酸1份、乙二醇2份、石墨烯1份、催化剂1份、HCA固体1份、衣康酸1份、分散剂1份；S2：将对苯二甲酸1份和乙二醇1份投入到反应釜中，同时加入石墨烯1份和分散剂1份，形成混合溶液。S3：在容器中加入HCA固体1质量份、衣康酸1质量份，加热至一定温度时通氮气，反应4h，蒸出残留的挥发物得无色透明固体，无色透明固体经重结晶后与乙二醇1质量份进行酯化即可生成阻燃剂。该高韧性涤纶短纤维及其制备方法，能够解决现有的高韧性涤纶短纤维阻燃性能较差的问题。

A High Toughness Polyester Staple Fiber and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性涤纶短纤维及其制备方法
本专利技术涉及聚酯纤维
，具体为一种高韧性涤纶短纤维及其制备方法。
技术介绍
随着人民生活水平的提高，纺织品应用领域越来越广泛，社会对纺织品的要求也越来越高。现有技术中在对苯二甲酸和乙二醇混合时即加入石墨烯，不仅可以使得涤纶在分子单元状态下与石墨烯充分混合，提高了涤纶与石墨烯的混合效果，从而改善了涤纶纤维性状一致性和断裂强度，而且涤纶切片在制备完成时即实现涤纶与石墨烯的混合，缩短了生产工艺，降低了生产成本。将石墨烯粉末、分散剂和聚酯粉体通过熔融共混的方式制备母粒,再经过熔融纺丝工艺制备出石墨烯改性涤纶短纤维。该纤维除具有膨松性高、保暖性强、手感柔软滑爽、透气性好等服用性能,还具有刚性大,强度高、弹性好、耐磨性好、耐腐蚀等物理机械性能,并且具备石墨烯的特性:低温远红外、抗菌抑菌性等保健功能。生活中由纺织品引发的火灾，造成重大人身伤亡事故和经济上巨大损失的事故屡有发生，所以提高纺织品的阻燃性，对确保财产生命安全，减少火灾事故发生有着重要的意义。目前市场上的涤纶短纤维阻燃效果较差，现有技术中采用聚酯熔体，虽能暂时阻燃，但时间一长，或经过多次水洗后会失去阻燃效果。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高韧性涤纶短纤维及其制备方法，具备阻燃性能高等优点，解决了现有的高韧性涤纶短纤维阻燃性能较差的问题。(二)技术方案为实现上述提高涤纶短纤维阻燃性能的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高韧性涤纶短纤维及其制备方法，包括以下步骤：优选的，S1：准备原料：对苯二甲酸1份、乙二醇2份、石墨烯1份、催化剂1份、HCA固体1份、衣康酸1份、分散剂1份。S2：将对苯二甲酸1份和乙二醇1份投入到反应釜中，同时加入石墨烯1份和分散剂1份，形成混合溶液。S3：在容器中加入HCA固体1质量份、衣康酸1质量份，加热至一定温度时通氮气，反应4h，蒸出残留的挥发物得无色透明固体，无色透明固体经重结晶后与乙二醇1质量份进行酯化即可生成阻燃剂。S4：向S2的反应釜中加入S3中的阻燃剂和催化剂1份，加热120min，进行酯化交换反应。然后，30nim内升温，系统慢慢减压，在45min后压力为0.26kPa，在此条件下再继续反应80min，得到阻燃聚酯。S5：纺丝：将阻燃聚酯送入螺杆机，在外加热及旋转前移过程中经历温度、压力、粘度等变化形成高压熔体状的浆液压入过滤器进行粗过滤，去除部分固体杂质，再进入箱体使之压力均匀后经过计量泵到组件，在组件中经过多层滤网过滤形成纯净PET浆液，通过单、多孔喷出熔体细流，将从喷丝板喷出的熔体细流通过环吹风的冷却后进入卷绕工段，通过牵引机将各分散的丝束集中送入落桶工序的盛丝桶中。S6：后处理：将若干个盛丝桶的丝束通过导丝架合并成为一定粗细的、张力均匀的丝束，然后牵至牵伸工序。通过三道牵伸机拉伸、蒸汽加热箱加热、油浴槽上油，使丝束内部结构发生剧烈的物理反应，极大的改善了丝束的物理性能，形成了丝束的二次成型。通过卷曲机的挤压使丝束具有天然棉毛的卷曲状，改善了丝束的纺织性能、增加丝束的抱合力和回弹力。经过卷曲的丝束进入热定型机，使丝束的含水率降低，同时在热作用下，消除纤维的内应力、提高结晶度，改善纤维的使用性能。将丝束按照不同的要求切成不同规格的短丝，并使送入打包机中打成一定规定尺寸形状的成品。优选的，所述S4步骤中加热温度为150-230℃，所述S4步骤中升温到275℃。优选的，所述催化剂采用醋酸锌和锑系催化剂。优选的，所述S3步骤中一定温度为150℃。优选的，所述S4步骤中阻燃聚酯的粘度为0.56Pa·s，熔点256℃。优选的，所述催化剂为三氧化二梯，醋酸锑，乙二醇锑中的一种或几种。优选的，所述S3步骤中氮气压力为0.1-0.5MPa。优选的，所述S6中油浴槽内部装有专用油剂，专用油剂由抗静电剂、硅油组成。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种可以自动加水的定量加料水泥和料装置，具备以下有益效果：该高韧性涤纶短纤维及其制备方法，在制备石墨烯涤纶纤维的反应中加入阻燃剂，使得阻燃剂的成分均匀分散到聚酯中，避免经过多次水洗后高韧性涤纶短纤维会失去阻燃效果，提高了阻燃效果，防止因纺织品引发的火灾，造成重大人身伤亡事故和经济上巨大损失的事故屡次发生。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种高韧性涤纶短纤维及其制备方法，包括以下步骤：S1：准备原料：对苯二甲酸1份、乙二醇2份、石墨烯1份、催化剂1份、HCA固体1份、衣康酸1份、分散剂1份。S2：将对苯二甲酸1份和乙二醇1份投入到反应釜中，同时加入石墨烯1份和分散剂1份，形成混合溶液。S3：在容器中加入HCA固体1质量份、衣康酸1质量份，加热至一定温度时通氮气，反应4h，蒸出残留的挥发物得无色透明固体，无色透明固体经重结晶后与乙二醇1质量份进行酯化即可生成阻燃剂。S4：向S2的反应釜中加入S3中的阻燃剂和催化剂1份，加热120min，进行酯化交换反应。然后，30nim内升温，系统慢慢减压，在45min后压力为0.26kPa，在此条件下再继续反应80min，得到阻燃聚酯。S5：纺丝：将阻燃聚酯送入螺杆机，在外加热及旋转前移过程中经历温度、压力、粘度等变化形成高压熔体状的浆液压入过滤器进行粗过滤，去除部分固体杂质，再进入箱体使之压力均匀后经过计量泵到组件，在组件中经过多层滤网过滤形成纯净PET浆液，通过单、多孔喷出熔体细流，将从喷丝板喷出的熔体细流通过环吹风的冷却后进入卷绕工段，通过牵引机将各分散的丝束集中送入落桶工序的盛丝桶中。S6：后处理：将若干个盛丝桶的丝束通过导丝架合并成为一定粗细的、张力均匀的丝束，然后牵至牵伸工序。通过三道牵伸机拉伸、蒸汽加热箱加热、油浴槽上油，使丝束内部结构发生剧烈的物理反应，极大的改善了丝束的物理性能，形成了丝束的二次成型。通过卷曲机的挤压使丝束具有天然棉毛的卷曲状，改善了丝束的纺织性能、增加丝束的抱合力和回弹力。经过卷曲的丝束进入热定型机，使丝束的含水率降低，同时在热作用下，消除纤维的内应力、提高结晶度，改善纤维的使用性能。将丝束按照不同的要求切成不同规格的短丝，并使送入打包机中打成一定规定尺寸形状的成品。所述S4步骤中加热温度为150-230℃，所述S4步骤中升温到275℃。所述催化剂采用醋酸锌和锑系催化剂。所述S3步骤中一定温度为150℃。所述S4步骤中阻燃聚酯的粘度为0.56Pa·s，熔点256℃。所述催化剂为三氧化二梯，醋酸锑，乙二醇锑中的一种或几种。所述S3步骤中氮气压力为0.1-0.5MPa。所述S6中油浴槽内部装有专用油剂，专用油剂由抗静电剂、硅油组成。综上所述，该高韧性涤纶短纤维及其制备方法，在制备石墨烯涤纶纤维的反应中加入阻燃剂，使得阻燃剂的成分均匀分散到聚酯中，避免经过多次水洗后高韧性涤纶短纤维会失去阻燃效果，提高了阻燃效果，防止因纺织品引发的火灾，造成重大人身伤亡事故和经济上巨大损失的事故屡次发生。需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧性涤纶短纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：准备原料：对苯二甲酸1份、乙二醇2份、石墨烯1份、催化剂1份、HCA固体1份、衣康酸1份、分散剂1份。S2：将对苯二甲酸1份和乙二醇1份投入到反应釜中，同时加入石墨烯1份和分散剂1份，形成混合溶液。S3：在容器中加入HCA固体1质量份、衣康酸1质量份，加热至一定温度时通氮气，反应4h，蒸出残留的挥发物得无色透明固体，无色透明固体经重结晶后与乙二醇1质量份进行酯化即可生成阻燃剂。S4：向S2的反应釜中加入S3中的阻燃剂和催化剂1份，加热120min，进行酯化交换反应。然后，30nim内升温，系统慢慢减压，在45min后压力为0.26kPa，在此条件下再继续反应80min，得到阻燃聚酯。S5：纺丝：将阻燃聚酯送入螺杆机，在外加热及旋转前移过程中经历温度、压力、粘度等变化形成高压熔体状的浆液压入过滤器进行粗过滤，去除部分固体杂质，再进入箱体使之压力均匀后经过计量泵到组件，在组件中经过多层滤网过滤形成纯净PET浆液，通过单、多孔喷出熔体细流，将从喷丝板喷出的熔体细流通过环吹风的冷却后进入卷绕工段，通过牵引机将各分散的丝束集中送入落桶工序的盛丝桶中。S6：后处理：将若干个盛丝桶的丝束通过导丝架合并成为一定粗细的、张力均匀的丝束，然后牵至牵伸工序。通过三道牵伸机拉伸、蒸汽加热箱加热、油浴槽上油，使丝束内部结构发生剧烈的物理反应，极大的改善了丝束的物理性能，形成了丝束的二次成型。通过卷曲机的挤压使丝束具有天然棉毛的卷曲状，改善了丝束的纺织性能、增加丝束的抱合力和回弹力。经过卷曲的丝束进入热定型机，使丝束的含水率降低，同时在热作用下，消除纤维的内应力、提高结晶度，改善纤维的使用性能。将丝束按照不同的要求切成不同规格的短丝，并使送入打包机中打成一定规定尺寸形状的成品。...

【技术特征摘要】
1.一种高韧性涤纶短纤维及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：准备原料：对苯二甲酸1份、乙二醇2份、石墨烯1份、催化剂1份、HCA固体1份、衣康酸1份、分散剂1份。S2：将对苯二甲酸1份和乙二醇1份投入到反应釜中，同时加入石墨烯1份和分散剂1份，形成混合溶液。S3：在容器中加入HCA固体1质量份、衣康酸1质量份，加热至一定温度时通氮气，反应4h，蒸出残留的挥发物得无色透明固体，无色透明固体经重结晶后与乙二醇1质量份进行酯化即可生成阻燃剂。S4：向S2的反应釜中加入S3中的阻燃剂和催化剂1份，加热120min，进行酯化交换反应。然后，30nim内升温，系统慢慢减压，在45min后压力为0.26kPa，在此条件下再继续反应80min，得到阻燃聚酯。S5：纺丝：将阻燃聚酯送入螺杆机，在外加热及旋转前移过程中经历温度、压力、粘度等变化形成高压熔体状的浆液压入过滤器进行粗过滤，去除部分固体杂质，再进入箱体使之压力均匀后经过计量泵到组件，在组件中经过多层滤网过滤形成纯净PET浆液，通过单、多孔喷出熔体细流，将从喷丝板喷出的熔体细流通过环吹风的冷却后进入卷绕工段，通过牵引机将各分散的丝束集中送入落桶工序的盛丝桶中。S6：后处理：将若干个盛丝桶的丝束通过导丝架合并成为一定粗细的、张力均匀的丝束，然后牵至牵伸工序。通过三道牵伸机拉伸、蒸汽加热箱加热、油浴槽上油，使丝束内部结构发生剧烈的物理反...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵旭东，周洪涛，卓帅，陈玉盛，
申请(专利权)人：宿迁逸达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32