一种高白度且具有阻燃性能的涤纶纱线及其制备工艺的制作方法

本技术涉及涤纶纱线制作的领域，尤其是涉及一种高白度且具有阻燃性能的涤纶纱线及其制备工艺。

背景技术：

1、涤纶，化学名称为聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯)，是以对苯二甲酸和乙二醇为原料经过缩聚反应而制得的高聚物，其经过熔体纺丝法可以制成纤维，具有结实耐用、耐光性好、易洗快干等特点，用途非常广泛，不仅可以纯纺，还可以与各种纤维混纺或交织。

2、但涤纶纺成的纺织品一般都易燃，可能引起火灾或加剧火灾程度，导致人类财产、生命安全受到威胁。因此，对纺织品阻燃处理的需求越来越大，以抑制火灾传播速率，从而降低纺织品的火灾危险性。

3、目前，对涤纶纺织品的阻燃处理通常是将阻燃剂配制成整理液，通过浸轧焙烘法的方式整理到纺织品上。目前阻燃剂包括氮系阻燃剂、磷系阻燃剂以及磷－氮复配协效阻燃剂，而目前已有研究表明氮气阻燃剂使用时阻燃效果并不理想，并且影响了纺织品原有的力学性能，而磷系阻燃剂和磷－氮复配协效阻燃剂在制备过程中都易产生有毒含磷中间体的问题，以对水资源和环境造成破坏。并且涤纶在生产出来后会出现泛黄的情况，并且在阻燃剂进行阻燃处理过程中，也会进一步降低涤纶的白度，从而难以满足市场上对涤纶纺织品白度和色光的要求。

技术实现思路

1、为了提升涤纶纱线的白度和阻燃性能，本技术提供一种高白度且具有阻燃性能的涤纶纱线及其制备工艺。

2、第一方面，本技术提供的一种高白度且具有阻燃性能的涤纶纱线的制备工艺采用如下的技术方案：

3、一种高白度且具有阻燃性能的涤纶纱线的制备工艺，包括以下步骤：

4、将聚酯切片熔融挤压得到聚酯熔融体，将荧光增白剂和分散剂加入至聚酯熔融体搅拌均匀，经熔体纺丝法得到荧光增白涤纶纤维；

5、将所述荧光增白涤纶纤维与燕麦蛋白进行紫外光催化接枝处理，得到蛋白改性涤纶纤维；最后将所述蛋白改性涤纶纤维在整理液中进行浸渍处理，烘干后，经纺丝处理得到高白度阻燃涤纶纱线；

6、所述整理液包括以下组分及其重量份：阻燃剂20-24份、抗紫外光老化剂8-12份，余量为水。

7、通过采用上述技术方案，将高熔点荧光增白剂和分散剂加入至聚酯熔融体内，以提升制得的涤纶纱线的白度，并且相比于浸轧烘焙法，通过进行原液增白，能够使得荧光增白剂能够永久且均匀分布于聚酯熔融体内，以提升荧光增白剂与涤纶纱线的结合牢度，以提升涤纶纺织品的耐久性和耐洗性。

8、由于燕麦蛋白中富含磷元素，磷元素具有很好的阻燃效果，燃烧时燕麦蛋白热解释放大量磷元素，以达到较好的阻燃效果。相比于使用磷系阻燃剂，使用燕麦蛋白能够提供磷元素的同时，又不会产生有毒含磷中间体，更加环保；并且相比于通过浸轧烘焙法将燕麦蛋白物理整理到涤纶纱线上，通过改性接枝方式将燕麦蛋白接枝到荧光增白涤纶纤维上，能够提升燕麦蛋白与涤纶纱线的结合牢度，以更好地维持涤纶纱线的阻燃性能。

9、再通过将阻燃剂和抗紫外光老化剂整理到蛋白改性涤纶纤维上，阻燃剂和改性燕麦蛋白复配协同增效，能够进一步地提升涤纶纱线的阻燃性能。并且通过抗紫外光老化剂对紫外光进行吸收和抵抗，以减小涤纶纱线受紫外线照射发生光老化，而发生白度减小的程度，以更好地维持涤纶纱线的白度。

10、可选的，所述紫外光催化接枝处理包括以下步骤：

11、将所述荧光增白涤纶纤维进行表面羟基化改性，得到第一改性涤纶纤维，再采用甲基丙烯酸酐对第一涤纶纤维改性接枝进行第二改性涤纶纤维；

12、将所述燕麦蛋白进行改性处理得到改性燕麦蛋白溶液，将第二改性涤纶纤维浸渍在所述改性燕麦蛋白溶液中，进行紫外光催化接枝反应，清洗后烘干得到蛋白改性涤纶纤维。

13、通过采用上述技术方案，先对荧光增白涤纶纤维进行表面羟基化改性，再对燕麦蛋白进行改性处理后，使得改性燕麦蛋白能够在紫外光催化下接枝到第二改性涤纶纤维上，以提升燕麦蛋白与涤纶纱线的结合牢度。

14、可选的，对所述燕麦蛋白的改性处理包括以下步骤：

15、将燕麦蛋白洗净后置于质量浓度为0.1-1g/l的碳酸钠溶液中，在90-110℃下处理2-3h，获得燕麦蛋白溶液，将冷却后的燕麦蛋白溶液透析45-50h；

16、将上述制得的燕麦蛋白溶液的浓度调整为18-22g/l，加入甲基丙烯酸酐在0-5℃、ph值7-8条件下处理6h，透析48h后得到改性燕麦蛋白溶液。

17、可选的，所述聚酯熔融体、荧光增白剂和分散剂的质量比为1：(0.02-0.04)：(0.001-0.003)。

18、通过采用上述技术方案，按照上述比例在聚酯熔融体中加入荧光增白剂和分散剂，能够有效提升荧光增白剂在聚酯熔融体中的分散均匀度、提升制得的涤纶纱线白度的同时，对涤纶纱线自身的机械性能的影响较小。

19、可选的，所述荧光增白剂选自1,2-双(5-甲基-2-苯并恶唑)乙烯、2,5-双(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩、4,4-双(5甲基-2-苯并恶唑基)二苯乙烯和1,4-双(苯并恶唑基-2-基)萘中的至少一种。

20、通过采用上述技术方案，上述荧光增白剂均高温稳定性好，具有较高的升华牢度和日晒牢度，能够更持久地保持涤纶纱线的白度；并且与聚酯熔体相容性好，不影响聚酯的熔融纺丝性能，对涤纶纱线自身的机械性能的影响较小。

21、可选的，所述分散剂选用己烯基双硬脂酰胺和三聚氰胺氢溴酸盐中的至少一种。

22、通过采用上述技术方案，上述分散剂均具有非常高的沸点，且具有高温稳定性，能够有效提升荧光增白剂在聚酯熔融体中的分散性，以进一步提升制得的涤纶纱线的白度和色光均匀度。

23、可选的，所述阻燃剂包括质量比为1：(0.4-0.6)：(0.2-0.4)：(0.07-0.09)的植酸、聚倍半硅氧烷、聚硅氧烷和甲基三乙氧基硅烷。

24、通过采用上述技术方案，植酸的磷含量高达28wt％，具有优秀的阻燃效果。虽然植酸与涤纶纱线的结合能力不佳，但植酸具有很强的螯合能力，除了能与金属阳离子结合外，还与蛋白有着很高的结合能力，因此在将植酸整理至蛋白改性涤纶纤维上时，植酸能够有效与燕麦蛋白进行结合，以提升阻燃剂与涤纶纱线进行结合的耐久性，以进一步提升涤纶纱线的阻燃性能。且将植酸与聚倍半硅氧烷、聚硅氧烷、甲基三乙氧基硅烷按上述比例进行复配，能够起到协同增效的阻燃效果，以进一步提升涤纶纱线的阻燃性能。

25、可选的，所述抗紫外光老化剂包括质量比为1：(0.6-0.8)的纳米氧化钛和苯并三氮唑类紫外线吸收剂。

26、通过采用上述技术方案，由于燕麦蛋白呈浅褐色，燕麦蛋白接枝到涤纶纱线上后会一定程度上降低涤纶纱线的白度，但由于纳米氧化钛具有良好的遮盖能力，在可见光下的透过率高，浸渍液呈现白色光泽，整理到涤纶纱线上能够有效改善接枝燕麦蛋白所导致的黄度和灰度。并且纳米氧化钛在较低波长段的紫外吸收能力优良，而苯并三氮唑类紫外线吸收剂在较高波长段的紫外吸收能力优良，因此将纳米氧化钛和苯并三氮唑紫外吸收剂进行复配，能够协同增效，能够进行广谱紫外线的吸收和抵御，以有效减小涤纶纱线受紫外线照射发生光老化的程度。

27、可选的，所述聚酯切片的结晶度≥55％。

28、通过采用上述技术方案，采用具有高结晶度的聚酯切片作为原料，能够提升制备得到的纤维的白度和机械性能。

29、第二方面，本技术提供的一种高白度且具有阻燃性能的涤纶纱线采用如下的技术方案：

30、一种高白度且具有阻燃性能的涤纶纱线，由上述涤纶纱线的制备方法制得。

31、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

32、1.通过改性接枝方式将燕麦蛋白接枝到荧光增白涤纶纤维上，能够提升燕麦蛋白与涤纶纱线的结合牢度，燃烧时燕麦蛋白热解释放大量磷元素，以达到较好的阻燃效果，阻燃剂和改性燕麦蛋白复配协同增效，能够进一步地提升涤纶纱线的阻燃性能；

33、2.将高熔点荧光增白剂和分散剂加入至聚酯熔融体内，荧光增白剂能够永久且均匀分布于聚酯熔融体内，以提升荧光增白剂与涤纶纱线的结合牢度，以提升涤纶纺织品的耐久性和耐洗性；抗紫外光老化剂对紫外光进行吸收和抵抗，以减小涤纶纱线受紫外线照射发生光老化，而发生白度减小的程度，以更好地维持涤纶纱线的白度；

34、3.将植酸整理至蛋白改性涤纶纤维上时，植酸能够有效与燕麦蛋白进行结合，以提升阻燃剂与涤纶纱线进行结合的耐久性，以进一步提升涤纶纱线的阻燃性能，且将植酸与聚倍半硅氧烷、聚硅氧烷、甲基三乙氧基硅烷等含硅有机物按上述比例进行复配，能够起到协同增效的阻燃效果，以进一步提升涤纶纱线的阻燃性能。