一种有色阻燃丙纶长丝及其生产方法技术领域
本发明涉及一种有色阻燃丙纶长丝及其生产方法。
背景技术
自七十年代以来世界各国对阻燃纤维的研究和应用开发日益活跃，各种阻燃纤维
品种不断问世。阻燃剂按化学成份可以分为有机阻燃剂和无机阻燃两大类。有机阻燃剂又
分为磷系和卤系两个系列。
用于纤维阻燃改性的有机阻燃剂主要是含卤素和含磷的阻燃剂，含卤素，特别是
含氯、溴的阻燃剂虽然较为有效且应用广泛，但在燃烧时易释放有刺激性和腐蚀性的卤化
氢气体，尤其是常与协同剂锑氧化物配合使用时，其材料燃烧还会释放大量的烟雾，这些都
会对人的生命安全造成一定威胁。在生产中，这类阻燃剂首先混合到聚酯切片中，再按通常
的纺丝工艺生产纤维，生产工序受到影响，也影响了纺丝纤维的性能，从而也使含卤阻燃剂
的应用受到限制。
目前纤维内着色通用的方法是：在纺丝切片或者熔体阶段，用色母粒染色的方式，
针对每一种纤维的颜色配备一种传统色母粒，生产彩色纤维。
如何获得同时具有高上色效果与高阻燃性的复合丙纶纤维，同时所添加的阻燃剂
和色母粒对于可纺性又不能产生不良影响，一直是人们十分关注的难题。
发发明内容
本发明提供了一种阻燃丙纶长丝，使得丙纶长丝具有了良好的阻燃性能而且染料分布
均匀。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是这样的，一种有色阻燃丙纶长丝，
有色阻燃丙纶长丝由以下重量份的原料组成：丙纶切片98-100份，丙纶降温母粒1-2份，色
母粒0.1-0.3份，阻燃母粒10-20份，其中，所述的阻燃母粒由三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）
膦酸脂与三氧化二锑组成，两者的配比为2-3:1；所述的色母粒由以下重量百分比的组分组
成：聚丙烯树脂或聚乙烯树脂60～85份，偶氮颜料或酞菁颜料10-15份，聚乙烯蜡1-2份，硬
脂酸1-2份，抗氧化剂1010 0.1-0.2份，色母粒的制备方法为：按比例称取各组分，混合后在
转速为1500～ 1800r/min 的高速混合机中混合5 ～ 10min后，采用双螺杆造粒机进行造
粒，螺杆转速为200 ～ 250r/min，温度控制在160 ～ 200℃，经冷却、烘干后制得色母粒。
优选地，所述的丙纶切片的分子量大于35万，分子量分布小于1.5。
本发明还提供了一种制备有色阻燃丙纶长丝的生产方法，包括如下步骤，
A、原料混合后，烘干，控制含水率为0.2%以内；
B、通过螺杆挤出机后，通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP 的
结晶，以改善非晶区结构，侧吹风的温度为14~20℃，侧吹风的速度为0.5~0.8m/min；
C、经通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，第一牵伸机
速130-150m/min，牵伸浴槽的温度为70-80℃，第二牵伸机速度为350-400m/min，加热箱的
温度为100-110℃，第三牵伸机速度为400 -420m/min，总牵伸倍数为5.0-6.3倍；
D、拉伸后，再经过150-250℃高温松弛热定型。
螺杆挤出机的温度控制为250~280℃。
有益效果：本发明使用三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂和三氧化二锑作为阻
燃剂，可大大提高提高丙纶长丝的氧指数，一是由于三（2，2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂相
比于其他的芳香族溴中的溴的含量和磷的含量更高，分别为7.1%、0.30%；二是由于三（2，2-
二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂分子内Br-P的协同效应，三是由于三（2，2-二溴甲基-3-溴丙
基）膦酸脂与三氧化二锑配比，会反应生成磷酸锑，产生溴-锑协同效应；因而使得丙纶长丝
具有良好的阻燃性能，另外，由于阻燃母粒和色母粒的各组分与聚丙烯基体具有良好的相
容性可以改善颜料分散性与聚丙烯流动性，纺丝性能得以改善，物理性能好，而且具有了良
好的阻燃性能、染料分布均匀。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例
仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种有色阻燃丙纶长丝，有色阻燃丙纶长丝由以下重量份的原料组成：丙纶切片100
份，丙纶降温母粒2份，色母粒0.3份，阻燃母粒20份，其中，所述的阻燃母粒由三（2，2-二溴
甲基-3-溴丙基）膦酸脂与三氧化二锑组成，两者的配比为2:1；所述的色母粒由以下重量百
分比的组分组成：聚丙烯树脂或聚乙烯树脂85份，偶氮颜料或酞菁颜料15份，聚乙烯蜡2份，
硬脂酸2份，抗氧化剂1010 0.2份，色母粒的制备方法为：按比例称取各组分，混合后在转速
为1800r/min 的高速混合机中混合5min后，采用双螺杆造粒机进行造粒，螺杆转速为200
r/min，温度控制在200℃，经冷却、烘干后制得色母粒。
实施例2
一种有色阻燃丙纶长丝，有色阻燃丙纶长丝由以下重量份的原料组成：丙纶切片98份，
丙纶降温母粒1份，色母粒0.1份，阻燃母粒10份，其中，所述的阻燃母粒由三（2，2-二溴甲
基-3-溴丙基）膦酸脂与三氧化二锑组成，两者的配比为3:1；所述的色母粒由以下重量百分
比的组分组成：聚丙烯树脂或聚乙烯树脂60份，偶氮颜料或酞菁颜料10份，聚乙烯蜡1份，硬
脂酸1份，抗氧化剂1010 0.1份，色母粒的制备方法为：按比例称取各组分，混合后在转速为
1500r/min 的高速混合机中混合10min后，采用双螺杆造粒机进行造粒，螺杆转速为250r/
min，温度控制在160℃，经冷却、烘干后制得色母粒。
实施例3，一种阻燃丙纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
A、将实施例1的原料混合后，烘干，控制含水率为0.2%以内，其中，所述的丙纶切片的分
子量大于35万，分子量分布小于1.5；
B、通过螺杆挤出机（温度设定为260℃）后，通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来
减少喷丝头处PP的结晶，以改善非晶区结构，侧吹风的温度为14℃，侧吹风的速度为0.5m/
min；
C、经通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，第一牵伸机
速130m/min，牵伸浴槽的温度为80℃，第二牵伸机速度为350m/min，加热箱的温度为110℃，
第三牵伸机速度为420m/min，总牵伸倍数为5.0-6.3倍；
D、拉伸后，再经过200℃高温松弛热定型。
实施例4，一种阻燃丙纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
A、将实施例2的原料混合后，烘干，控制含水率为0.2%以内，其中，所述的丙纶切片的分
子量大于35万，分子量分布小于1.5；
B、通过螺杆挤出机（工艺温度为260℃）后；通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来
减少喷丝头处PP的结晶，以改善非晶区结构，侧吹风的温度为20℃，侧吹风的速度为0.8m/
min；
C、经通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，第一牵伸机
速150m/min，牵伸浴槽的温度为70℃，第二牵伸机速度为400m/min，加热箱的温度为100℃，
第三牵伸机速度为420m/min，总牵伸倍数为5.0-6.3倍；
D、拉伸后，再经过200℃高温松弛热定型。
分别对实施例3、4 制得的成品进行技术检测：强度可达7~8g/d，断裂伸长率达14~
15%，氧指数均为32-34，均达到难燃材料的标准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。