[發明專利]加工阻燃短纖維的方法、使用的輔助設備和獲得的阻燃短纖維

在審

• 申請號: 201710880390.X
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107639893A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 施楣梧;靳云平
• 申請（專利權）人: 新鄉市護神特種織物有限公司
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/36;B32B33/00;D06M13/282;D06M13/44;D06M11/60;D06M101/32
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,于高瞻

技術領域

本發明涉及加工阻燃短纖維的方法、使用的輔助設備和獲得的阻燃短纖維。

背景技術

棉織物普魯苯整理是棉織物常用的阻燃整理方法，是采用四羥甲基硫酸磷、四羥甲基氯化磷等低分子水溶液浸軋到織物中并控制適當的有效成分含量，讓磷系化合物滲入到棉纖維的非晶區和間隙中，并控制其含水率，然后通過氨氣的定量熏蒸，使NH₃與磷系預縮體中的羥甲基交聯，在纖維內部形成阻燃聚合體，并建立磷氮協效的阻燃協同效應；再經氧化使纖維內阻燃劑中的三價磷轉變為五價磷，使阻燃劑在纖維中的固定化得到進一步的穩定化。經如上整理加工的棉織物，在遇到高溫火焰后，含磷化合物首先分解產生不易揮發的磷酸或多磷酸酐，與纖維素的羥基發生脫水反應，使纖維炭化，從而達到阻燃效果。Proban法處理后的織物手感柔軟、阻燃性能耐久，可以承受50次(甚至200次)洗滌，并仍能保持良好的阻燃性能和織物的舒適性，適合于做各類防護服、床上用品、裝飾用品以及兒童阻燃睡衣等，是目前耐久棉織物阻燃整理的重要方法。

傳統的普魯本整理是針對各種纖維素纖維織物進行阻燃加工的。因織物的結構相對緊密，浸軋阻燃劑時阻燃劑進入織物的纖維內部比較困難，故通常設置雙浸雙軋的加工程序，程序比較復雜且實現的阻燃效果不好。另外傳統的普魯苯整理技術無法實現纖維素短纖維的阻燃整理。

除了纖維素纖維之外，合成纖維特別是維綸纖維也在服裝和紡織品中廣泛使用，在常規維綸制備方法中，PVA纖維經甲醛與相鄰兩個羥基反應進行縮醛化，對大量羥基進行封端后減少了纖維中的羥基含量，使經縮醛化后制得的維綸(又稱維尼綸)纖維可以耐受染整加工中的高溫濕態條件，并且其制品具有強度高、耐磨性好、耐酸耐堿性能好、耐候性好、可染色印花、穿著舒適性好的優點。特別其高強耐磨耐曬性能好的特點，尤其適應工裝和軍隊武警作訓服面料使用。

維綸的阻燃化研究已經有多種方案，包括PVA與聚氯乙烯共混紡絲、共混溴銻協效的鹵素阻燃劑、共混磷系或磷氮協效的阻燃劑等方法。但因為維綸在加工過程中要經受較強的酸性和堿性加工環境，及高達230℃左右的高溫定型環境，能經受以上環境且具有良好可紡性和阻燃性能的阻燃劑很少；制得的阻燃維綸的色相、細度、手感等性能尚難滿足多方面的需要；并且即使高強阻燃維綸尚未達到理想水平，但目前的售價也達8萬元/噸左右，制備成本極高。

因此，目前迫切需要一種加工阻燃纖維的方法，所述方法不僅能夠克服常規普魯苯整理工藝只能對纖維素纖維織物進行阻燃整理的問題，還能同時實現纖維素纖維和維綸纖維的阻燃化加工。

上述對背景技術的陳述僅是為了方便對本發明技術方案(使用的技術手段、解決的技術問題以及產生的技術效果等方面)的深入理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

根據上文背景技術可知，維綸通常采用甲醛對PVA大分子中的相鄰羥基進行反應，實現羥基封端，從而防止維綸因存在大量羥基而產生溶脹粘連甚至溶解的現象，使經縮醛化加工的維綸可以經受染整加工中的高溫濕熱加工，但是該技術使用具有毒性的甲醛而存在一定局限。本發明的發明人經過研究發現，如果采用一種能與PVA中的羥基起反應的化合物，在PVA上的羥基起反應后將該化合物穩定接枝在PVA大分子上，同樣可以起到消除PVA中羥基的效果，如果通過與PVA上的羥基起反應接上去的化合物是阻燃劑，則可以在使PVA纖維能耐受高溫高濕環境的同時，具有阻燃功能。另外選擇具有阻燃性能且分子量大小合適、位阻大小適當的阻燃劑，并與維綸纖維中的羥基產生部分化學連接，則可以控制阻燃劑的滲入數量，并可以控制PVA大分子的聚集態結構的規整性，從而控制染色性能。

本發明的目的是提供加工阻燃短纖維的方法、使用的輔助設備和獲得的阻燃短纖維。在本發明的方法中使用由本發明的輔助設備加工的特定的三明治結構卷裝，使其進入常規普魯本織物整理設備，不僅能夠克服常規普魯苯整理工藝只能對纖維素纖維織物進行阻燃整理的問題，還能同時實現纖維素纖維和維綸纖維的阻燃化加工，為纖維素短纖維、特別是天然纖維素短纖維的阻燃化提出一種前所未有的加工方法。纖維素短纖維的阻燃化為設計和生產由多種阻燃纖維混紡實現阻燃協同效應從而獲得高性價比阻燃產品創造了條件。