[發(fā)明專(zhuān)利]一種阻燃粘膠短纖維及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410409382.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104178836A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏郁蔥;王剩勇;喬建;程志國(guó);劉海亮;孫鐘利;牛經(jīng)敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林化纖股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): D01F2/08
• 分類(lèi)號(hào): D01F2/08
• 代理公司: 北京市廣友專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 李晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種粘膠纖維技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃粘膠短纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

早期的阻燃粘膠纖維是采用后整理的方法生產(chǎn)的。它是在纖維制成后或在生產(chǎn)過(guò)程中，用含氮有機(jī)磷酸酯類(lèi)化合物對(duì)纖維進(jìn)行處理，或?qū)⑷趸R與含鹵素的阻燃劑以乳膠狀態(tài)涂在纖維的表面。這種方法制備的纖維阻燃效果較好，但是遇火產(chǎn)生的煙霧大，纖維耐水洗性能差，在纖維進(jìn)行染整過(guò)程中阻燃性能容易受到損傷。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的各種阻燃纖維，多為聚酯纖維，它們的優(yōu)勢(shì)在于纖維的物理機(jī)械性能明顯優(yōu)于粘膠纖維。但是發(fā)生燃燒時(shí)有的聚酯類(lèi)阻燃纖維會(huì)產(chǎn)生熔融滴落現(xiàn)象，引燃低燃點(diǎn)物質(zhì)或者燙傷人，造成二次火災(zāi)和傷害，有的會(huì)產(chǎn)生大量的有毒煙氣，使人窒息。

現(xiàn)在無(wú)論是專(zhuān)家還是人們都認(rèn)識(shí)到這樣一個(gè)問(wèn)題，阻燃制品多數(shù)是“養(yǎng)兵千日用兵一時(shí)”的狀態(tài)，即穿著防火服裝的絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)是不著火的，故在絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，強(qiáng)度、舒適性是最重要的，如果穿這種防火服裝給人帶來(lái)強(qiáng)烈的不適感，那么著裝者肯定不愿穿，這就失去了防護(hù)的意義；即使沒(méi)有達(dá)到絕不舒服的程度，也會(huì)影響工作效率；再者，如果面料的強(qiáng)度不夠，也會(huì)影響防護(hù)效果。因此，對(duì)阻燃紡織品而言，應(yīng)該兼顧強(qiáng)度、舒適和阻燃性能，從經(jīng)濟(jì)性和防護(hù)性考慮，甚至應(yīng)該將強(qiáng)度作為阻燃防護(hù)服的首要指標(biāo)，舒適性放在第二位，然后才是偶爾可能會(huì)用到的阻燃性能。

而阻燃粘膠纖維燃燒時(shí)直接炭化或固化，不會(huì)發(fā)生熔融滴落現(xiàn)象，從而杜絕了二次傷害。同時(shí)，阻燃粘膠纖維比阻燃聚酯纖維具有更好的親膚性和染色性，回潮率在13％左右，這屬于人體感覺(jué)舒適的回潮率范疇。以其固有的穿著舒適性就完全可以解決阻燃聚酯纖維溶融滴落的問(wèn)題。

可是，共混添加法生產(chǎn)阻燃纖維時(shí)，阻燃劑是在紡絲之前加入到粘膠原液中的，這就要求阻燃劑不僅要耐堿、耐酸、耐熱性?xún)?yōu)良，而且要不溶于水。

同時(shí)，生產(chǎn)阻燃纖維時(shí)，纖維的阻燃性達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，纖維的機(jī)械性能也的確降低了，如干斷裂強(qiáng)度達(dá)不到2.0cN/dtex，這樣就會(huì)影響纖維的使用性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明充分和全面考慮由于加入阻燃劑而帶來(lái)的多種改變，選用本公司自主研制生產(chǎn)的粘膠纖維專(zhuān)用阻燃劑及特殊的粘膠纖維生產(chǎn)工藝，保證能夠滿足阻燃性能的前提下，在多項(xiàng)指標(biāo)間求得最佳綜合平衡。

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是：使用無(wú)鹵的磷系阻燃劑，這種阻燃劑專(zhuān)用于粘膠纖維，且為我公司的專(zhuān)利技術(shù)。其結(jié)構(gòu)式是：

通過(guò)以下方法制得：

1、取溶劑環(huán)己烷于攪拌容器中，加入新戊二醇并充分?jǐn)嚢瑁偌尤肴攘蛄祝３?0～55℃溫度充分溶解；

2、滴加溶劑三乙胺或環(huán)己烷與三乙胺的混合液，升溫至50～65℃保持l.5～2.5小時(shí)；

3、加入溶劑三乙胺及水，升溫至60～75℃，保持8～12小時(shí)；

4、經(jīng)過(guò)濾、研磨，得一種二硫代磷酸新戊二酯阻燃劑懸浮液即為所使用的粘膠專(zhuān)用阻燃劑。

使用這種阻燃劑所生產(chǎn)阻燃粘膠纖維具有永久阻燃性，極限氧指數(shù)(LOI值)達(dá)到28以上、同時(shí)符合國(guó)家及國(guó)際上相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求；

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是：通過(guò)特殊的紡絲工藝并在阻燃劑中添加相對(duì)阻燃劑有效含量為10％--20％的粘膠纖維變性劑，保證生產(chǎn)出物理指標(biāo)達(dá)到普通粘膠短纖維國(guó)家一等品標(biāo)準(zhǔn)的阻燃粘膠短纖維。

為解決第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種阻燃粘膠短纖維，其特征在于:所述阻燃短纖維是由纖維素、磷酸酯類(lèi)磷系阻燃劑、水分、油劑按以下重量比組成：

纖維素：63—75wt％

有機(jī)磷酸酯：15—20wt％

水分：11—13％

油劑：0.1—0.3％

為了解決第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種阻燃纖維的制備方法：

主要技術(shù)參數(shù)如下：

a)制備的纖維素黃酸酯指標(biāo)為：甲種纖維含量6.0-7.0％,含堿6.0-7.0％，粘度45-75秒，熟成度15.0～25.0ml(10％NH₄CL計(jì))。

b)在紡前纖維素黃酸酯內(nèi)加入相對(duì)甲種纖維素量為10～35％阻燃劑，制得阻燃粘膠。

c)在阻燃劑中添加相對(duì)阻燃劑有效含量為10％--20％的粘膠纖維變性劑，以提高阻燃粘膠短纖維的各項(xiàng)物理指標(biāo)。

d)將制備的阻燃粘膠經(jīng)過(guò)酸浴反應(yīng)，指標(biāo)為：硫酸90-110g/l，硫酸鋅50-65g/l，硫酸鈉160-220g/l，溫度40～50℃。