2.2 阻燃PET纖維的DSC分析
對阻燃PET進(jìn)行POY 紡絲,紡絲速度為3 200 m/min,然后進(jìn)行1.6~2倍的拉伸。實(shí)驗(yàn)表明,阻燃PET具有良好的紡絲性能,無斷頭或者毛絲現(xiàn)象。纖維的單絲線密度約為2.0 dtex,斷裂強(qiáng)度約為3.5 cN/dtex。阻燃纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 和熔點(diǎn) 降低,結(jié)晶度亦下降。這主要是因?yàn)樽枞紕﹩误w引入PET分子鏈,使鏈的規(guī)整性下降,導(dǎo)致其結(jié)晶能力降低。
2.3 阻燃PET纖維的染色性能
由于PET分子結(jié)構(gòu)規(guī)整,易于結(jié)晶,且分子中缺少與染料結(jié)合的基團(tuán),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(dá)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(yōu)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(tuán),且破壞了分子鏈的規(guī)整性,使纖維結(jié)晶度下降 。
2.4 纖維的阻燃性能
采用氧指數(shù)法測定阻燃PET織物的燃燒性能,其經(jīng)、緯向的極限氧指數(shù)分別為35.3% 、35.6% 。采用垂直燃燒法測定織物的阻燃性能,結(jié)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(biāo)識》對阻燃織物的判定標(biāo)準(zhǔn)為:極限氧指數(shù)≥32.0% ;垂直燃燒時(shí)損毀長度≤150 mm,續(xù)燃時(shí)間≤5 s,陰燃時(shí)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(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn),且損毀長度分別為62、63 mm,遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)中150 mm的損毀長度,續(xù)燃時(shí)間和陰燃時(shí)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(xiàn)熔滴及滴落物引起脫脂棉燃燒或陰燃的現(xiàn)象。綜合垂直燃燒法和氧指數(shù)法的測試數(shù)據(jù)表明,阻燃PET織物具有優(yōu)異的阻燃性能,達(dá)到國家規(guī)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(shè)備上進(jìn)行阻燃PET短纖維的擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)。噴絲板孔數(shù)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(chǎn)設(shè)備沒有特殊的要求,可以在普通聚酯纖維生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)。紡制的PET短纖維質(zhì)量優(yōu)良,主要物理力學(xué)性能指標(biāo)為:斷裂強(qiáng)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(shù)11.8個/25 mm,
卷曲率14.4% ,比電阻6.2×10 Q·cm,疵點(diǎn)含量12.7 mg/100 g,180℃ 干熱收縮率6.7% ,斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)9.9% 。
2.6 阻燃PET工業(yè)絲的制備
PET工業(yè)絲具有干、濕強(qiáng)度大,模量高,延伸率低,耐疲勞性好等優(yōu)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(chǎn)業(yè)用紡織品領(lǐng)域。阻燃PET樹脂經(jīng)固相縮聚使其特性黏度提高到1.0,制得的纖維規(guī)格為1 110 dtex/192 f,紡絲速度為2 600 m/min,拉伸倍數(shù)為5.87倍。制得的PET工業(yè)絲物理力學(xué)性能見表7。從表中可看到,纖維的斷裂強(qiáng)度達(dá)到6.1 cN/dtex,但干熱收縮率略高.
3 結(jié) 論
采用綠色無鹵阻燃劑,通過共縮聚技術(shù)和固相縮聚技術(shù)制備了分子內(nèi)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(yè)絲。與普通PET纖維相比,阻燃纖維結(jié)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(jié)約能源有重要意義。阻燃PET纖維具有十分優(yōu)異的阻燃性能,極限氧指數(shù)可達(dá)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(xiàn)象。
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