[發(fā)明專利]高溫隔熱阻燃纖維、織物及制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN110359106B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 柏浩;崔瀅;王玉潔;高微微
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: D01F1/07
• 分類號: D01F1/07;D01F6/82;D01D5/247;D01D1/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權代理有限公司 33224
• 代理人: 陳華

本發(fā)明涉及一種高溫隔熱阻燃纖維、織物及制備方法和應用，高溫隔熱阻燃纖維為聚酰亞胺多孔纖維，具有軸向的取向孔結構。制備方法包括：1)聚酰胺酸鹽水凝膠進行溶液紡絲，紡絲時進行定向冷凍，并收集冰凍纖維；2)冰凍纖維進行冷凍干燥去除冰晶，得到具有取向孔結構的多孔纖維；3)多孔纖維經(jīng)過熱亞酰胺化后得到聚酰亞胺多孔纖維。該制備方法簡單，可連續(xù)大規(guī)模制備，適合工業(yè)放大應用。

技術領域

本發(fā)明涉及隔熱阻燃纖維的制備領域，具體涉及一種高溫隔熱阻燃纖維、織物及制備方法和應用。

背景技術

據(jù)有關部門統(tǒng)計，因裝飾織物引起的火災占據(jù)火災事故的20％以上，因此紡織品的阻燃功能對消除火災隱患，延緩火勢蔓延，降低人民生命財產(chǎn)損失極為重要。近年來，世界各國紛紛開展紡織品阻燃技術的研究，制定了相應的紡織品燃燒性能測試方法、阻燃制品標準及應用法規(guī)等。我國對紡織品的阻燃性也進行了大量的研究，已開發(fā)出一系列可用于紡織品阻燃的阻燃劑及性能優(yōu)異的阻燃紡織品。

所謂“阻燃”，并不表示阻燃紡織品在接觸火源時不會燃燒，而是織物在火中能盡可能降低可燃性，減緩蔓延速度，不形成大面積燃燒，而離開火焰后能很快自熄，不再燃燒或陰燃。阻燃機理有吸熱反應阻燃機理、形成自由基阻燃機理、熔化阻燃機理、生成不燃性氣體阻燃機理、凝聚相阻燃機理等。

阻燃織物通常可通過后整理法和阻燃纖維法得到。阻燃后整理法主要是通過浸軋的方法，使阻燃劑或阻燃中間體向纖維可及區(qū)擴散、滲透、吸附，然后在一定條件下使其與纖維大分子結構中活性基團反應形成網(wǎng)狀結構或者以其機械性粘接、沉積在織物表面，使織物獲得一定的阻燃性能并具有一定條件下的耐洗滌性。采用阻燃整理方法制備的織物，多存在手感不好的缺陷，服用性能較差。

制備阻燃性能的纖維一般有兩種方法：一種方法是直接選用具有不燃或耐燃性能的纖維原料制備阻燃纖維，如聚四氟乙烯纖維、酚醛纖維、預氧化纖維、芳綸、芳砜綸、PBI、PBO等，這些纖維具有優(yōu)異的耐溫耐燃性能，但價格昂貴；另外一種方法是在聚合體或紡絲時加入一些阻燃劑，如采用阻燃母粒或注入的方法生產(chǎn)阻燃纖維，常見的有阻燃滌綸、阻燃粘膠、阻燃改性腈綸等，這類纖維價格要相對便宜很多。

定向冷凍是一種利用溫度梯度來影響和控制原料的運動和組裝從而獲得取向結構多孔材料的方法。近年來，人們利用定向冷凍法成功制備了多類具有取向結構的多孔材料。Deville等人(S.Deville,E.Saiz,A.P.Tomsia,Biomaterials 2006,27,5480.)成功制備了羥基磷灰石的支架材料，取向結構的存在使得這種材料具有比其他結構更大的壓縮強度。Wicklein等人(B.Wicklein,A.Kocjan,G.Salazar-Alvarez,F.Carosio,G.Camino,M.Antonietti,L.Bergstrom,Nat.Nanotechnol.2014,10,27791)利用定向冷凍法制備的石墨烯/纖維素復合支架材料因為取向結構而具有更好的隔熱和阻燃性能。

然而，傳統(tǒng)的定向冷凍法由于其模具的限制，無法實現(xiàn)連續(xù)大規(guī)模的制備，對于需要大規(guī)模連續(xù)制備多孔纖維的場合，這一缺點嚴重限制了定向冷凍法制備多孔纖維的應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種高溫隔熱阻燃纖維，具有軸向的取向孔結構，具有優(yōu)異的高溫隔熱和阻燃性能。

本發(fā)明所提供的技術方案為：

一種高溫隔熱阻燃纖維，所述高溫隔熱阻燃纖維為聚酰亞胺多孔纖維，所述聚酰亞胺多孔纖維具有軸向的取向孔結構。

本發(fā)明中取向孔結構是指：纖維軸向的連續(xù)通孔結構。由于聚酰亞胺多孔纖維具有軸向的取向孔結構，使其具有優(yōu)異的高溫隔熱和阻燃性能。

本發(fā)明中所述取向孔結構的孔徑為10～100μm。

本發(fā)明還提供一種高溫隔熱阻燃織物，由上述的高溫隔熱阻燃纖維編織而成。