2.2 阻燃PET纖維的DSC分析
對阻燃PET進行POY 紡絲,紡絲速度為3 200 m/min,然后進行1.6~2倍的拉伸。實驗表明,阻燃PET具有良好的紡絲性能,無斷頭或者毛絲現象。纖維的單絲線密度約為2.0 dtex,斷裂強度約為3.5 cN/dtex。阻燃纖維的玻璃化轉變溫度 和熔點 降低,結晶度亦下降。這主要是因為阻燃劑單體引入PET分子鏈,使鏈的規整性下降,導致其結晶能力降低。
2.3 阻燃PET纖維的染色性能
由于PET分子結構規整,易于結晶,且分子中缺少與染料結合的基團,因此染色困難,通常采用高溫高壓染色。表4示出采用分散染料,在常壓沸染條件下纖維的上染率。普通PET纖維在100℃上染率很低,約為60% ;而阻燃纖維上染率可達90% ,且色澤鮮艷。表5列出纖維樣品的染色深度K/S值,阻燃纖維在常壓沸染條件可染成中深色。阻燃纖維優良的染色性能主要是由于阻燃單體參與共聚,在分子鏈上引入極性基團,且破壞了分子鏈的規整性,使纖維結晶度下降 。
2.4 纖維的阻燃性能
采用氧指數法測定阻燃PET織物的燃燒性能,其經、緯向的極限氧指數分別為35.3% 、35.6% 。采用垂直燃燒法測定織物的阻燃性能,結果見表6。GB20286-2006《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標識》對阻燃織物的判定標準為:極限氧指數≥32.0% ;垂直燃燒時損毀長度≤150 mm,續燃時間≤5 s,陰燃時間≤5 s,燃燒滴落物未引起脫脂棉燃燒或陰燃。可以看到,阻燃PET織物的極限 氧指數滿足標準,且損毀長度分別為62、63 mm,遠小于標準中150 mm的損毀長度,續燃時間和陰燃時間均為0 S,即織物離開火源后具有自熄的功能。此外,織物在燃燒過程中不會出現熔滴及滴落物引起脫脂棉燃燒或陰燃的現象。綜合垂直燃燒法和氧指數法的測試數據表明,阻燃PET織物具有優異的阻燃性能,達到國家規定的對公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求.
2.5 阻燃PET短纖維的制備
在VD406設備上進行阻燃PET短纖維的擴大實驗。噴絲板孔數為1 56o~L,紡速為1 000 m/min,單絲線密度為1.76 dtex,切斷長度為51 mm。阻燃PET樹脂對生產設備沒有特殊的要求,可以在普通聚酯纖維生產線上進行生產。紡制的PET短纖維質量優良,主要物理力學性能指標為:斷裂強度4.5 cN/dtex,斷裂伸長率33.3% ,線密度偏差率5.4% ,長度偏差率一0.6% ,卷曲數11.8個/25 mm,
卷曲率14.4% ,比電阻6.2×10 Q·cm,疵點含量12.7 mg/100 g,180℃ 干熱收縮率6.7% ,斷裂強度變異系數9.9% 。
2.6 阻燃PET工業絲的制備
PET工業絲具有干、濕強度大,模量高,延伸率低,耐疲勞性好等優良性能,廣泛用于制作輪胎簾子線、輸送帶、篷帆布、車用安全帶等產業用紡織品領域。阻燃PET樹脂經固相縮聚使其特性黏度提高到1.0,制得的纖維規格為1 110 dtex/192 f,紡絲速度為2 600 m/min,拉伸倍數為5.87倍。制得的PET工業絲物理力學性能見表7。從表中可看到,纖維的斷裂強度達到6.1 cN/dtex,但干熱收縮率略高.
3 結 論
采用綠色無鹵阻燃劑,通過共縮聚技術和固相縮聚技術制備了分子內阻燃的PET樹脂,并成功紡制了永久阻燃短纖維和長絲及阻燃PET工業絲。與普通PET纖維相比,阻燃纖維結晶度下降,使得纖維的染色性能提高,可采用分散染料在常壓沸染條件染成中深色,對節約能源有重要意義。阻燃PET纖維具有十分優異的阻燃性能,極限氧指數可達35% ,織物離開火源后具有自熄的功能,并能顯著減緩PET纖維熔融滴落現象。
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