本發(fā)明屬于阻燃低熔點聚酯纖維領域，涉及一種阻燃低熔點聚酯纖維及其制備方法。
背景技術：
當前，非織造布行業(yè)發(fā)展迅速，尤其是聚酯非織造布行業(yè)需要一種熔點比普通聚酯低、但與普通聚酯有著良好相容性的聚合物作為熱粘合纖維，通常我們通過對普通聚酯的改性來制備低熔點聚酯。
低熔點共聚酯是對普通聚酯進行化學改性而得到的一種熔點較低的聚酯，由于其結構與普通聚酯的化學結構相似，因此其保留了普通聚酯的部分特性，與普通聚酯具有良好的相容性。這種改性共聚酯不僅熔點低、流動性較好，并且價格適中，因此用途極為廣泛。
低熔點共聚酯可制成皮芯復合纖維，應用于服裝、醫(yī)療衛(wèi)生等領域，還可用于與羊毛混紡改善精紡毛織物的洗可穿性能；特別是低熔點共聚酯紡制的熱黏合纖維應用于非織造布行業(yè)中，可使滌綸絮片更為柔軟、蓬松。低熔點共聚酯也可以開發(fā)成聚酯熱熔膠產品，具有耐水洗、干洗、砂洗的優(yōu)良性能，易滲膠，剝離強度高，是一種高檔黏合原料。此外，低熔點共聚酯也可用作色母粒、熱熔膠，還可以直接應用于建材、涂料等行業(yè)。
低熔點聚酯的市場需求量很大，相比于國外，國內低熔點纖維的發(fā)展起步較晚，且品種比較單一，在原料、技術和設備上與國際領先產品還有一定差距，目前國內的大部分產品還停留在開發(fā)階段，在實現(xiàn)產業(yè)化的道路上還面臨著諸多困難。一方面現(xiàn)存的低熔點聚酯的起熔點較高，另一方面它熔融速度慢，極大的影響了低熔點聚酯的使用。
阻燃聚酯纖維的安全性好，具有永久的阻燃作用，良好的隔熱性及防靜電性能，常用于防護服、家居用品、裝飾用品以及無紡布填充料等。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的阻燃低熔點聚酯纖維的低熔點聚酯起熔點高，熔融速度慢等問題，實現(xiàn)大規(guī)?；纳a，提供一種阻燃低熔點聚酯纖維及其制備方法。本發(fā)明的阻燃低熔點聚酯纖維的為皮芯結構，皮層為低熔點聚酯，芯層為阻燃聚酯，制得的阻燃低熔點聚酯纖維的起熔點有所降低且熔融速度加快，在相應溫度下立刻熔融，熔融效果好。
本發(fā)明的一種阻燃低熔點聚酯纖維，為皮芯結構；所述皮芯結構中的皮層為低熔點聚酯；所述皮芯結構中的芯層為阻燃聚酯；
所述低熔點聚酯由對苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段和含支鏈的十二碳二醇鏈段組成；所述阻燃聚酯由對苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸鏈段組成
如上所述的一種阻燃低熔點聚酯纖維，單絲纖度1.4～3.1dtex，斷裂強度≥3.20cN/dtex；所述皮芯結構的皮芯面積比為40～60:60～40。
如上所述的一種阻燃低熔點聚酯纖維，所述低熔點聚酯的熔點在100℃～170℃之間；在升溫速度為5℃/min時，在熔點以上20℃的范圍內，低熔點聚酯熔融程度≥48％；所述低熔點聚酯的數(shù)均分子量為16000-37000；阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)(O-指數(shù))＞28％；所述阻燃劑的含量為阻燃樹脂內對苯二甲酸摩爾數(shù)的3％～5％；所述低熔點聚酯的熔點是指其起熔點。
如上所述的一種阻燃低熔點聚酯纖維，所述含支鏈的十二碳二醇鏈段是指支鏈位于十二碳二醇鏈段中的一個非端基碳上且支鏈為含有5-10個碳原子的直鏈碳鏈的十二碳二醇鏈段；含支鏈的十二碳二醇鏈段對應的含支鏈的十二碳二醇具體為2-戊基-1,12十二碳二醇、2-己基-1,12十二碳二醇、2-庚基-12十二碳二醇、2-辛基-1,12十二碳二醇、2-壬基-1,12十二碳二醇、2-癸基-1,12十二碳二醇、3-戊基-1,12十二碳二醇、3-己基-1,12十二碳二醇、3-庚基-12十二碳二醇、3-辛基-1,12十二碳二醇、3-壬基-1,12十二碳二醇、3-癸基-1,12十二碳二醇、4-戊基-1,12十二碳二醇、4-己基-1,12十二碳二醇、4-庚基-12十二碳二醇、4-辛基-1,12十二碳二醇、4-壬基-1,12十二碳二醇、4-癸基-1,12十二碳二醇、5-戊基-1,12十二碳二醇、5-己基-1,12十二碳二醇、5-庚基-12十二碳二醇、5-辛基-1,12十二碳二醇、5-壬基-1,12十二碳二醇、5-癸基-1,12十二碳二醇、6-戊基-1,12十二碳二醇、6-己基-1,12十二碳二醇、6-庚基-12十二碳二醇、6-辛基-1,12十二碳二醇、6-壬基-1,12十二碳二醇或6-癸基-1,12十二碳二醇中的一種以上；所述含支鏈的十二碳二醇鏈段為對苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的5～10％。
本發(fā)明還提供一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法，包括步驟：
a)低熔點聚酯聚合；
(1)將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和含支鏈的十二碳二醇鏈段進行酯化反應；
(2)然后，進行縮聚反應，制得低熔點聚酯；
b)阻燃聚酯聚合
(1)將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸鏈進行酯化反應；
(2)然后，進行縮聚反應，制得阻燃聚酯；
c)紡絲；
前紡采用皮芯復合紡絲工藝，以所述低熔點聚酯為皮層，以阻燃聚酯為芯層；后紡采用牽伸工藝，牽伸采用油浴牽伸；經卷曲、切斷和干燥獲得阻燃低熔點聚酯纖維。
如上所述的一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法，對苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇、含支鏈的十二碳二醇與乙二醇的摩爾比為1:0.4～0.6:0.1～0.3:0.05～0.1:1.8～2.5。
如上所述的一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法，低熔點聚酯聚合的具體步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和含支鏈的十二碳二醇配成漿料后，進行酯化反應，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為常壓～0.3MPa，溫度為230℃～250℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上時為酯化反應終點，得到酯化產物；
(2)縮聚反應；
然后，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應；該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在260～270℃，反應時間為30～50分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在275～280℃，反應時間50～90分鐘，制得低熔點聚酯。
如上所述的一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法，阻燃聚酯的具體制備步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸配成漿料后，進行酯化反應，酯化反應在催分子量調節(jié)劑的作用下，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為常壓～0.3MPa，溫度為230℃～250℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上是為酯化反應終點，得到對苯二甲酸乙二酯。
(2)縮聚反應；
后升溫攪拌混合，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在260～270℃，反應時間為30～50分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在275～280℃，反應時間50～90分鐘，制得阻燃聚酯。
如上所述的一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法，所述紡絲的主要工藝參數(shù)為：
紡絲溫度：皮層260-273℃，芯層280-288℃，紡絲速度：500-1100m/min；
油浴的溫度為65℃～75℃，牽伸倍數(shù)為2.6～2.9倍；
卷曲溫度50-60℃，卷曲主壓0.4-0.6MPa，卷曲背壓0.2-0.4MPa，卷曲數(shù)7-10個/25mm，卷曲度10-12％。
如上所述的一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法，所述催化劑為三氧化二銻、乙二醇銻或醋酸銻，催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01％～0.05％；所述穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亞磷酸三甲酯，穩(wěn)定劑加入量為所述苯二甲酸總重量的0.01％～0.05％。
本發(fā)明的原理為：
對于無改性組分、無支鏈、無分子量調節(jié)劑的普通聚酯，其分子鏈結構是含有苯環(huán)結構的規(guī)整的線性大分子，分子鏈上的官能團排列整齊、規(guī)整性好、柔性較差、結晶度高，這些特性阻礙了熔點的降低，因而熔融溫度高。
本發(fā)明的阻燃低熔點聚酯的原料為對苯二甲酸鏈段和乙二醇鏈段，在其中加入間苯二甲酸鏈段、二甘醇鏈段、含支鏈的十二碳二醇鏈段破壞分子結構，使其從高度有序的規(guī)整結構變?yōu)闊o序的混亂結構，間苯二甲酸鏈段的加入改變了聚酯不同亞宏觀結晶形態(tài)之間的比例和尺寸大小，使聚酯結晶困難，趨向于無定型方式存在；二甘醇鏈段的加入增加共聚酯大分子鏈的柔順性，降低熔點；含支鏈的十二碳二醇鏈段的加入，當溫度高于玻璃化溫度時，支鏈先于主鏈運動，使自由體積的增加幅度遠遠大于無支鏈的聚酯大分子鏈的特性，有利于熔融速度的增加。由間苯二甲酸鏈段、二甘醇鏈段和含支鏈的十二碳二醇等改性組分加入所制備的低熔點聚酯，具有起熔點溫度低，熔融速度快等優(yōu)點。
有益效果：
(1)本發(fā)明制得的低熔點聚酯的原料為對苯二甲酸鏈段和乙二醇鏈段，大分子中含有間苯二甲酸鏈段、二甘醇鏈段和含支鏈的十二碳二醇，所制備的低熔點聚酯，具有起熔點溫度低，熔融速度快等優(yōu)點。
(2)本發(fā)明制得的低熔點聚酯的原料為對苯二甲酸鏈段和乙二醇鏈段，含支鏈的十二碳二醇鏈段的加入，當溫度高于玻璃化溫度時，支鏈先于主鏈運動，使自由體積的增加幅度遠遠大于無支鏈的聚酯大分子鏈的特性，有效的降低了熔點。
(3)所述阻燃低熔點聚酯纖維的熔點在100℃～170℃之間；在升溫速度為5℃/min時，在熔點以上20℃的范圍內，低熔點聚酯熔融程度≥48％；阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)(O-指數(shù))＞28％。
具體實施方式
下面結合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
實施例1
一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法：
低熔點聚酯的制備步驟：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和2-戊基-1,12十二碳二醇配成漿料后，進行酯化反應，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為常壓，溫度為230℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上時為酯化反應終點，得到酯化產物；其中，對苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇、2-戊基-1,12十二碳二醇、乙二醇的摩爾比為1:0.4:0.1:0.05:1.8；
(2)縮聚反應；
然后，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應；該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在260℃，反應時間為30分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在275℃，反應時間50分鐘，制得低熔點聚酯。催化劑為三氧化二銻，催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01％。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯，穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01％。
阻燃聚酯的具體制備步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸配成漿料后，進行酯化反應，酯化反應在催分子量調節(jié)劑的作用下，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為常壓MPa，溫度為230℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上是為酯化反應終點，得到對苯二甲酸乙二酯。
(2)縮聚反應；
后升溫攪拌混合，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在260℃，反應時間為30分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在275℃，反應時間50分鐘，制得阻燃聚酯；
紡絲；
前紡采用皮芯復合紡絲工藝，以低熔點聚酯為皮層，以阻燃聚酯為芯層；后紡采用牽伸工藝，牽伸采用油浴牽伸；經卷曲、切斷和干燥獲得阻燃低熔點聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為：
紡絲溫度：皮層262℃，芯層280℃，紡絲速度：500m/min；
牽伸采用油浴牽伸，油浴的溫度為65℃；
牽伸倍數(shù)為2.6倍；
卷曲溫度50℃，卷曲主壓0.4MPa，卷曲背壓0.2MPa，卷曲數(shù)7個/25mm，卷曲度11％。
通過上述步驟制備的阻燃低熔點聚酯纖維為皮芯結構；皮芯結構中的皮層為低熔點聚酯；皮芯結構中的芯層為阻燃聚酯，低熔點聚酯由對苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段以及2-戊基-1,12十二碳二醇鏈段組成；2-戊基-1,12十二碳二醇鏈段為對苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的5％；低熔點聚酯的熔點在100℃；在升溫速度為5℃/min，低熔點聚酯熔點以上20℃的范圍內時，低熔點聚酯的熔融程度為49％；低熔點聚酯的數(shù)均分子量為16000。阻燃低熔點聚酯纖維的單絲纖度1.4dtex，斷裂強度為3.20cN/dtex；皮芯結構的皮芯面積比為60:640。阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)(O-指數(shù))為28.5％；阻燃劑的含量為阻燃樹脂內對苯二甲酸摩爾數(shù)的3％。
實施例2
一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法：
低熔點聚酯聚合步驟：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和2-己基-1,12十二碳二醇配成漿料后，進行酯化反應，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.3MPa，溫度為250℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上時為酯化反應終點，得到酯化產物；其中，對苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇、2-己基-1,12十二碳二醇、乙二醇的摩爾比為1:0.6:0.3:0.1:2.5；
(2)縮聚反應；
然后，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應；該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在270℃，反應時間為50分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在280℃，反應時間90分鐘，制得低熔點聚酯。催化劑為乙二醇銻，催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05％。穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯，穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05％。
阻燃聚酯的具體制備步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸配成漿料后，進行酯化反應，酯化反應在催分子量調節(jié)劑的作用下，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力0.3MPa，溫度為250℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上是為酯化反應終點，得到對苯二甲酸乙二酯。
(2)縮聚反應；
后升溫攪拌混合，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在270℃，反應時間為50分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在280℃，反應時間90分鐘，制得阻燃聚酯。
紡絲；
前紡采用皮芯復合紡絲工藝，以低熔點聚酯為皮層，以阻燃聚酯為芯層；后紡采用牽伸工藝，牽伸采用油浴牽伸；經卷曲、切斷和干燥獲得阻燃低熔點聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為：
紡絲溫度：皮層273℃，芯層288℃，紡絲速度：1100m/min；
牽伸采用油浴牽伸，油浴的溫度為75℃；
牽伸倍數(shù)為2.9倍；
卷曲溫度60℃，卷曲主壓0.6MPa，卷曲背壓0.4MPa，卷曲數(shù)10個/25mm，卷曲度10％。
通過上述步驟制備的阻燃低熔點聚酯纖維為皮芯結構；皮芯結構中的皮層為低熔點聚酯；皮芯結構中的芯層為阻燃聚酯，低熔點聚酯由對苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段以及2-己基-1,12十二碳二醇鏈段組成；2-己基-1,12十二碳二醇鏈段為對苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的10％；低熔點聚酯的熔點在120℃；在升溫速度為5℃/min，低熔點聚酯熔點以上20℃的范圍內時，低熔點聚酯的熔融程度為51％；低熔點聚酯的數(shù)均分子量為20000。阻燃低熔點聚酯纖維的單絲纖度3.1dtex，斷裂強度為3.40cN/dtex；皮芯結構的皮芯面積比為40:60。阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)(O-指數(shù))為29％；阻燃劑的含量為阻燃樹脂內對苯二甲酸摩爾數(shù)的3％～5％。
實施例3
一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法：
低熔點聚酯聚合步驟：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、對乙基苯甲酸和2-庚基-12十二碳二醇配成漿料后，進行酯化反應，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.1MPa，溫度為240℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上時為酯化反應終點，得到酯化產物；其中，對苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇、2-庚基-12十二碳二醇、乙二醇的摩爾比為1:0.5:0.2:0.07:2；對乙基苯甲酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的0.1％。
(2)縮聚反應；
然后，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應；該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在265℃，反應時間為40分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在278℃，反應時間60分鐘，制得低熔點聚酯。催化劑為醋酸銻，催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.03％。穩(wěn)定劑為亞磷酸三甲酯，穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.02％。
阻燃聚酯的具體制備步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸配成漿料后，進行酯化反應，酯化反應在催分子量調節(jié)劑的作用下，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.2MPa，溫度為240℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上是為酯化反應終點，得到對苯二甲酸乙二酯。
(2)縮聚反應；
后升溫攪拌混合，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在265℃，反應時間為35分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在278℃，反應時間60分鐘，制得阻燃聚酯。
紡絲；
前紡采用皮芯復合紡絲工藝，以低熔點聚酯為皮層，以阻燃聚酯為芯層；后紡采用牽伸工藝，牽伸采用油浴牽伸；經卷曲、切斷和干燥獲得阻燃低熔點聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為：
紡絲溫度：皮層265℃，芯層285℃，紡絲速度：1000m/min；
牽伸采用油浴牽伸，油浴的溫度為70℃；
牽伸倍數(shù)為2.8倍；
卷曲溫度55℃，卷曲主壓0.5MPa，卷曲背壓0.3MPa，卷曲數(shù)9個/25mm，卷曲度12％。
通過上述步驟制備的阻燃低熔點聚酯纖維為皮芯結構；皮芯結構中的皮層為低熔點聚酯；皮芯結構中的芯層為阻燃聚酯，低熔點聚酯由對苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段以及2-庚基-12十二碳二醇鏈段組成；2-庚基-12十二碳二醇鏈段為對苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的7％；低熔點聚酯的熔點在150℃；在升溫速度為5℃/min，低熔點聚酯熔點以上20℃的范圍內時，低熔點聚酯的熔融程度為52％；低熔點聚酯的數(shù)均分子量為25000。阻燃低熔點聚酯纖維的單絲纖度2.0dtex，斷裂強度為3.40cN/dtex；皮芯結構的皮芯面積比為50:50。阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)(O-指數(shù))為29％；阻燃劑的含量為阻燃樹脂內對苯二甲酸摩爾數(shù)的4％。
實施例4
一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法：
低熔點聚酯聚合步驟：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和2-辛基-1,12十二碳二醇配成漿料后，進行酯化反應，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.2MPa，溫度為245℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上時為酯化反應終點，得到酯化產物；其中，對苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇、2-辛基-1,12十二碳二醇、乙二醇的摩爾比為1:0.5:0.25:0.08:2.2；
(2)縮聚反應；
然后，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應；該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在260℃，反應時間為45分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在275℃，反應時間70分鐘，制得低熔點聚酯。催化劑為三氧化二銻，催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.04％。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯，穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.03％。
阻燃聚酯的具體制備步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸配成漿料后，進行酯化反應，酯化反應在催分子量調節(jié)劑的作用下，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.3MPa，溫度為230℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上是為酯化反應終點，得到對苯二甲酸乙二酯。
(2)縮聚反應；
后升溫攪拌混合，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在270℃，反應時間為30分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在280℃，反應時間50分鐘，制得阻燃聚酯。
紡絲；
前紡采用皮芯復合紡絲工藝，以低熔點聚酯為皮層，以阻燃聚酯為芯層；后紡采用牽伸工藝，牽伸采用油浴牽伸；經卷曲、切斷和干燥獲得阻燃低熔點聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為：
紡絲溫度：皮層270℃，芯層284℃，紡絲速度：700m/min；
牽伸采用油浴牽伸，油浴的溫度為72℃；
牽伸倍數(shù)為2.65倍；
卷曲溫度55℃，卷曲主壓0.55MPa，卷曲背壓0.25MPa，卷曲數(shù)9個/25mm，卷曲度12％。
通過上述步驟制備的阻燃低熔點聚酯纖維為皮芯結構；皮芯結構中的皮層為低熔點聚酯；皮芯結構中的芯層為阻燃聚酯，低熔點聚酯由對苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段以及2-辛基-1,12十二碳二醇鏈段組成；2-辛基-1,12十二碳二醇鏈段為對苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的8％；低熔點聚酯的熔點在130℃；在升溫速度為5℃/min，低熔點聚酯熔點以上20℃的范圍內時，低熔點聚酯的熔融程度為50％；低熔點聚酯的數(shù)均分子量為37000。阻燃低熔點聚酯纖維的單絲纖度2.5dtex，斷裂強度為3.50cN/dtex；皮芯結構的皮芯面積比為45:55。阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)(O-指數(shù))為30％；阻燃劑的含量為阻燃樹脂內對苯二甲酸摩爾數(shù)的4.5％。
實施例5
一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法：
低熔點聚酯聚合步驟：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和2-壬基-1,12十二碳二醇配成漿料后，進行酯化反應，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.1MPa，溫度為245℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上時為酯化反應終點，得到酯化產物；其中，對苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇、2-壬基-1,12十二碳二醇、乙二醇的摩爾比為1:0.5:0.15:0.09:2.3；
(2)縮聚反應；
然后，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應；該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在265℃，反應時間為45分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在279℃，反應時間80分鐘，制得低熔點聚酯。催化劑為三氧化二銻，催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.04％。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯，穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.04％。
阻燃聚酯的具體制備步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸配成漿料后，進行酯化反應，酯化反應在催分子量調節(jié)劑的作用下，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為常壓，溫度為250℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上是為酯化反應終點，得到對苯二甲酸乙二酯。
(2)縮聚反應；
后升溫攪拌混合，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在270℃，反應時間為50分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在280℃，反應時間80分鐘，制得阻燃聚酯。
紡絲；
前紡采用皮芯復合紡絲工藝，以低熔點聚酯為皮層，以阻燃聚酯為芯層；后紡采用牽伸工藝，牽伸采用油浴牽伸；經卷曲、切斷和干燥獲得阻燃低熔點聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為：
紡絲溫度：皮層272℃，芯層285℃，紡絲速度：900m/min；
牽伸采用油浴牽伸，油浴的溫度為70℃；
牽伸倍數(shù)為2.6倍；
卷曲溫度55℃，卷曲主壓0.55MPa，卷曲背壓0.3MPa，卷曲數(shù)10個/25mm，卷曲度11％。
通過上述步驟制備的阻燃低熔點聚酯纖維為皮芯結構；皮芯結構中的皮層為低熔點聚酯；皮芯結構中的芯層為阻燃聚酯，低熔點聚酯由對苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段以及2-壬基-1,12十二碳二醇鏈段組成；2-壬基-1,12十二碳二醇鏈段為對苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的9％；低熔點聚酯的熔點在120℃；在升溫速度為5℃/min，低熔點聚酯熔點以上20℃的范圍內時，低熔點聚酯的熔融程度為54％；低熔點聚酯的數(shù)均分子量為30000。阻燃低熔點聚酯纖維的單絲纖度2.5dtex，斷裂強度為3.30cN/dtex；皮芯結構的皮芯面積比為55:45。阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)(O-指數(shù))為30％；阻燃劑的含量為阻燃樹脂內對苯二甲酸摩爾數(shù)的3.9％。
實施例6
一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法：
低熔點聚酯聚合步驟：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和2-癸基-1,12十二碳二醇配成漿料后，進行酯化反應，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.3MPa，溫度為250℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上時為酯化反應終點，得到酯化產物；其中，對苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇、2-癸基-1,12十二碳二醇、乙二醇的摩爾比為1:0.4:0.3:0.1:1.8；
(2)縮聚反應；
然后，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應；該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在270℃，反應時間為30分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在275℃，反應時間90分鐘，制得低熔點聚酯。催化劑為乙二醇銻，催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05％。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯，穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01％。
阻燃聚酯的具體制備步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸配成漿料后，進行酯化反應，酯化反應在催分子量調節(jié)劑的作用下，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.1MPa，溫度為240℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上是為酯化反應終點，得到對苯二甲酸乙二酯。
(2)縮聚反應；
后升溫攪拌混合，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在265℃，反應時間為45分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在279℃，反應時間70分鐘，制得阻燃聚酯。
紡絲；
前紡采用皮芯復合紡絲工藝，以低熔點聚酯為皮層，以阻燃聚酯為芯層；后紡采用牽伸工藝，牽伸采用油浴牽伸；經卷曲、切斷和干燥獲得阻燃低熔點聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為：
紡絲溫度：皮層268℃，芯層283℃，紡絲速度：600m/min；
牽伸采用油浴牽伸，油浴的溫度為70℃；
牽伸倍數(shù)為2.7倍；
卷曲溫度60℃，卷曲主壓0.4MPa，卷曲背壓0.4MPa，卷曲數(shù)9個/25mm，卷曲度12％。通過上述步驟制備的阻燃低熔點聚酯纖維為皮芯結構；皮芯結構中的皮層為低熔點聚酯；皮芯結構中的芯層為阻燃聚酯，低熔點聚酯由對苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段以及2-癸基-1,12十二碳二醇鏈段組成；2-癸基-1,12十二碳二醇鏈段為對苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的10％；低熔點聚酯的熔點在160℃；在升溫速度為5℃/min，低熔點聚酯熔點以上20℃的范圍內時，低熔點聚酯的熔融程度為51％；低熔點聚酯的數(shù)均分子量為20000。阻燃低熔點聚酯纖維的單絲纖度2.5dtex，斷裂強度為3.40cN/dtex；皮芯結構的皮芯面積比為55:45。阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)(O-指數(shù))為32％；阻燃劑的含量為阻燃樹脂內對苯二甲酸摩爾數(shù)的4.3％。
實施例7
一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法：
低熔點聚酯聚合步驟：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和3-戊基-1,12十二碳二醇配成漿料后，進行酯化反應，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為常壓，溫度為250℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上時為酯化反應終點，得到酯化產物；其中，對苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇、3-戊基-1,12十二碳二醇、乙二醇的摩爾比為1:0.4:0.3:0.05:1.8；
(2)縮聚反應；
然后，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應；該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在270℃，反應時間為30分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在275℃，反應時間50分鐘，制得低熔點聚酯。催化劑為醋酸銻，催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05％。穩(wěn)定劑為亞磷酸三甲酯，穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01％。
阻燃聚酯的具體制備步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸配成漿料后，進行酯化反應，酯化反應在催分子量調節(jié)劑的作用下，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.3MPa，溫度為230℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上是為酯化反應終點，得到對苯二甲酸乙二酯。
(2)縮聚反應；
后升溫攪拌混合，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在270℃，反應時間為40分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在280℃，反應時間90分鐘，制得阻燃聚酯。
紡絲；
前紡采用皮芯復合紡絲工藝，以低熔點聚酯為皮層，以阻燃聚酯為芯層；后紡采用牽伸工藝，牽伸采用油浴牽伸；經卷曲、切斷和干燥獲得阻燃低熔點聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為：
紡絲溫度：皮層262℃，芯層288℃，紡絲速度：1100m/min；
牽伸采用油浴牽伸，油浴的溫度為70℃；
牽伸倍數(shù)為2.8倍；
卷曲溫度55℃，卷曲主壓0.5MPa，卷曲背壓0.3MPa，卷曲數(shù)10個/25mm，卷曲度11％。
通過上述步驟制備的阻燃低熔點聚酯纖維為皮芯結構；皮芯結構中的皮層為低熔點聚酯；皮芯結構中的芯層為阻燃聚酯，低熔點聚酯由對苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段以及3-戊基-1,12十二碳二醇鏈段組成；3-戊基-1,12十二碳二醇鏈段為對苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的5％；低熔點聚酯的熔點在170℃；在升溫速度為5℃/min，低熔點聚酯熔點以上20℃的范圍內時，低熔點聚酯的熔融程度為50％；低熔點聚酯的數(shù)均分子量為20000。阻燃低熔點聚酯纖維的單絲纖度2.0dtex，斷裂強度為3.50cN/dtex；皮芯結構的皮芯面積比為56:44。阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)(O-指數(shù))為29％；阻燃劑的含量為阻燃樹脂內對苯二甲酸摩爾數(shù)的3.5％。
實施例8-31
一種阻燃低熔點聚酯纖維的制備方法：
低熔點聚酯聚合步驟：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和含支鏈的十二碳二醇配成漿料后，進行酯化反應，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.2MPa，溫度為230℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上時為酯化反應終點，得到酯化產物；
(2)縮聚反應；
然后，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應；該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在265℃，反應時間為40分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在280℃，反應時間70分鐘，制得低熔點聚酯。催化劑為乙二醇銻，催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.03％。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯，穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.02％。
阻燃聚酯的具體制備步驟為：
(1)酯化反應；
將對苯二甲酸、乙二醇和阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸配成漿料后，進行酯化反應，酯化反應在催分子量調節(jié)劑的作用下，在氮氣氛圍下加壓反應，加壓壓力為0.2MPa，溫度為245℃，當酯化反應中的水的餾出量達到理論值的90％以上是為酯化反應終點，得到對苯二甲酸乙二酯。
(2)縮聚反應；
后升溫攪拌混合，在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在268℃，反應時間為45分鐘；然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在275℃，反應時間90分鐘，制得阻燃聚酯。
紡絲；
前紡采用皮芯復合紡絲工藝，以低熔點聚酯為皮層，以阻燃聚酯為芯層；后紡采用牽伸工藝，牽伸采用油浴牽伸；經卷曲、切斷、和干燥獲得阻燃低熔點聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為：
紡絲溫度：皮層265℃，芯層288℃，紡絲速度：1000m/min；
牽伸采用油浴牽伸，油浴的溫度為70℃；
牽伸倍數(shù)為2.4倍；
卷曲溫度55℃，卷曲主壓0.5MPa，卷曲背壓0.3MPa，卷曲數(shù)9個/25mm，卷曲度12％。
通過上述步驟制備的阻燃低熔點聚酯纖維為皮芯結構；皮芯結構中的皮層為低熔點聚酯；皮芯結構中的芯層為阻燃聚酯，低熔點聚酯由對苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段以及含支鏈的十二碳二醇鏈段組成；低熔點聚酯在升溫速度為5℃/min，低熔點聚酯熔點以上20℃的范圍內時，低熔點聚酯的熔融程度≥48％。
本發(fā)明上述實施例中采用的含支鏈的十二碳二醇以及最后制備的低熔點聚酯的熔點、數(shù)均分子量和分子量分布以及阻燃低熔點聚酯纖維的極限氧指數(shù)、單絲纖度、斷裂強度和皮芯結構的皮芯面積比等產品性能參數(shù)如下表所示：