聚丙烯主要通過利用鹵素阻燃劑和三氧化二銻等協(xié)效劑共同作用來獲得阻燃效果,通常首先在聚丙烯切片中添加高濃度的阻燃劑及其它助劑,經(jīng)過共混制造阻燃母粒,然后與常規(guī)聚丙烯切片纖維熔融紡絲成形,制備具有阻燃性的聚丙烯纖維。磷—溴協(xié)效阻燃體系用于聚丙烯纖維的阻燃具有良好的阻燃效果,環(huán)境污染小,而磷—氮協(xié)效阻燃體系用于聚丙烯纖維具有更好的阻燃效果,但是在聚丙烯纖維中的應(yīng)用條件相對較高。
聚丙烯纖維產(chǎn)品有長絲(包括加彈絲、復(fù)合絲、吹捻紗和膨體紗等)、短纖維、異形絲、鬃絲、切割絲、膜裂絲、噴射絲等。聚丙烯纖維主要用在裝飾用布和工業(yè)領(lǐng)域,例如各種家具布、裝飾布、地毯、建筑增強材料、土工布、吸油氈、運輸帶繩、漁業(yè)用具、包裝材料和濾布等,也可用于制各種外衣、內(nèi)衣、游泳衣、運動衫、襪子和絮棉等。
聚丙烯纖維于1960年由意大利蒙特卡蒂尼公司首先實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),80年代中期,聚丙烯纖維年產(chǎn)量已超過1Mt,有40多個國家生產(chǎn)。
生產(chǎn)聚丙烯纖維的原料還只限于等規(guī)聚丙烯,其等規(guī)度為97%~98%,不能低于96%,平均分子量為180000~300000,結(jié)晶度在65%以上,熱分解溫度為350~380℃,熔點為158~176℃,并有較好的機械性能。
聚丙烯纖維通常采用熔體紡絲法生產(chǎn)。將聚丙烯樹脂加入立式或臥式螺桿擠出機加熱熔融,通過計量泵由噴絲頭擠出,在空氣中冷卻成纖。工業(yè)上還采用膜裂成纖(見化學(xué)纖維紡絲)法制得割裂和膜裂纖維。聚丙烯纖維熔體紡絲的特點是:①一般用單頭等螺距螺桿擠壓機,為適應(yīng)成纖聚丙烯熔體粘度高、流動性差的特點,螺桿壓縮比要大,小為2.8,計量段盡可能短,螺桿長徑比范圍為20~26。②由于分子量大,紡絲時熔體溫度一般比熔點高出100~130℃,也可采用加分子量調(diào)節(jié)劑等方法以降低紡絲溫度。③冷卻成型過程中結(jié)晶速度較快,冷卻溫度宜稍低。