一種阻燃纖維新材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種新材料，具體設(shè)及一種阻燃纖維新材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 纖維制品燃燒引起的火災(zāi)已成為現(xiàn)代社會中重大災(zāi)害之一，嚴(yán)重威脅著人們的生 命財產(chǎn)安全。對火災(zāi)引起的死亡事故進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果表明，由室內(nèi)裝飾品及紡織品引起的 火災(zāi)占第一位。同時發(fā)現(xiàn)，可燃性紡織品燃燒時釋放出的有害氣體對人體的危害程度大大 超過不燃性紡織品。因此，為防止火災(zāi)而生產(chǎn)阻燃紡織品已成為不可忽視的社會問題，愈來 愈受到人們的重視。目前，世界上許多國家根據(jù)紡織品的不同用途，對纖維及其制品的燃燒 性能都提出了具體的要求或限制，并制定了相應(yīng)的法規(guī)。規(guī)定了劇院、醫(yī)院，旅館等公共場 所的窗簾、帷帳、老人、小孩、殘廢者的服裝用紡織品都必須達(dá)到一定的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 纖維素纖維在人造纖維中歷史悠久，用途廣泛。由于它的原料來源廣，有優(yōu)異的吸 濕性、透氣性、衣著舒適、良好的染色性等，在人造纖維的生產(chǎn)和應(yīng)用中占有穩(wěn)定的地位。但 普通纖維素纖維易于著火燃燒，阻燃性較差，不能滿足社會發(fā)展應(yīng)用的要求，因此也限制了 它的應(yīng)用范圍。
[0004] 在國外，阻燃纖維素纖維的研究主要是通過粘膠法來進(jìn)行的。美國專利3,266,918 號是在粘膠中添加= -2,3-二漠丙基憐酸運(yùn)樣的阻燃劑，然后通過粘膠紡絲法制備阻燃纖 維素纖維。該方法在將阻燃劑添加到粘膠紡絲液中時，由于阻燃劑的化學(xué)活性及粘膠的酸 性容易造成阻燃劑的降解而失去阻燃性;美國專利4,063,883號則是先將一種阻燃劑加入 到粘膠紡絲液中，紡制成纖維，再在纖維表面聚合上另一種阻燃劑，但必須使用催化劑;美 國專利4,981，515號是將阻燃劑及活性碳加入到粘膠原液中，然后紡制成纖維素纖維。
[0005] 國內(nèi)也有人提出了些阻燃纖維素纖維的專利申請，如CN1098149AXN101387013A 和CN101215726A等。CN1098149A號文獻(xiàn)公開的是一種纖維素聚娃酸鹽纖維，即將娃酸鹽按 一定比例加入到粘膠原液制成紡絲液，紡制成纖維后在含金屬(氨或乙二胺)絡(luò)合物溶液中 封閉處理5-120分鐘，形成纖維素聚娃酸鹽纖維。該方法W粘膠法為基礎(chǔ)，工藝復(fù)雜。 CN101387013A號文獻(xiàn)公開的是:采用粘膠工藝，將氮娃阻燃劑加入到粘膠紡絲液中的方法， 為提高紡絲液的均一性，需加入分散劑進(jìn)行處理。CN101215726A號文獻(xiàn)報道了一種阻燃粘 膠纖維制造方法。該方法是將焦憐酸醋類阻燃劑微粒、非離子表面活性劑、分散劑和溶劑水 混合均勻，制成阻燃劑乳液，然后加入到過濾后的粘膠中，紡制成阻燃纖維素纖維。為了提 高分散均勻性，該方法采用了非離子表面活性劑及分散劑等，生產(chǎn)工藝更為復(fù)雜，且增加了 生產(chǎn)成本。上述纖維素纖維均是采用粘膠纖維，主要是通過共混法制備的。由于是粘膠纖 維，因而采用了粘膠工藝，決定了該阻燃纖維整個生產(chǎn)工藝達(dá)不到節(jié)能環(huán)保要求，同時共混 法生產(chǎn)中需將大量阻燃劑添加到粘膠原液中，通常也需要添加分散劑、乳化劑等提高阻燃 劑在原液中的分散性和相容性，且上述阻燃纖維素纖維紡絲液的制備均需采用兩步法進(jìn) 行，即先制備出粘膠原液，然后加入阻燃劑及分散劑等助劑，分散均勻后，再紡絲制備阻燃 纖維素纖維，工藝流程長，效率較低，且阻燃劑添加量大，既增加了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，又降低了 產(chǎn)品纖維的力學(xué)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種配方精簡的阻燃纖維新材料，該阻燃纖維新材料制備 工藝簡單，阻燃性能高，極限氧指數(shù)高于50,與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的實質(zhì)性特點和顯著 的進(jìn)步(極限氧指數(shù)用于評價材料的可燃性，氧指數(shù)高表示材料不易燃燒，氧指數(shù)低表示材 料容易燃燒，一般認(rèn)為氧指數(shù)<22屬于易燃材料，氧指數(shù)在22~27之間屬可燃材料，氧指數(shù)〉 27屬難燃材料）。
[0007] 本發(fā)明的上述目的是通過下面的技術(shù)方案得W實現(xiàn)的：
[000引一種阻燃纖維新材料，通過如下重量份的原料制備而成:聚丙締，140~160份;十 漠二苯乙燒，30~50份;=氧化二錬，10~30份;聚丙締蠟，10~20份;抗氧化劑，2~4份;硬 脂酸巧，0.4~0.6份;富馬酸二甲醋和S徑甲基丙烷醋共2~4份，富馬酸二甲醋和S徑甲基 丙烷醋重量份之比為1~3:1。
[0009] 進(jìn)一步地，所述的阻燃纖維新材料通過如下重量份的原料制備而成:聚丙締，150 份;十漠二苯乙燒，40份;=氧化二錬，20份;聚丙締蠟，15份;抗氧化劑，3份;硬脂酸巧，0.5 份;富馬酸二甲醋和=徑甲基丙烷醋共3份，富馬酸二甲醋和=徑甲基丙烷醋重量份之比為 2:1。
[0010] 進(jìn)一步地，所述的阻燃纖維新材料通過如下重量份的原料制備而成:聚丙締，140 份;十漠二苯乙燒，30份;=氧化二錬，10份;聚丙締蠟，10份;抗氧化劑，2份;硬脂酸巧，0.4 份;富馬酸二甲醋和=徑甲基丙烷醋共2份，富馬酸二甲醋和=徑甲基丙烷醋重量份之比為 1:1。
[0011] 進(jìn)一步地，所述的阻燃纖維新材料通過如下重量份的原料制備而成:聚丙締，160 份;十漠二苯乙燒，50份;S氧化二錬，30份;聚丙締蠟，20份;抗氧化劑，4份;硬脂酸巧，0.6 份;富馬酸二甲醋和=徑甲基丙烷醋共4份，富馬酸二甲醋和=徑甲基丙烷醋重量份之比為 3:1。
[0012] 進(jìn)一步地，所述抗氧化劑為復(fù)合抗氧劑225。
[0013] 所述阻燃纖維新材料的制備方法，包括如下步驟：
[0014] 步驟SI,先將除聚丙締之外的原料按重量份比例用雙螺桿擠出機(jī)在220~230°C條 件下烙融混合造粒得到阻燃纖維母粒；
[0015] 步驟S2,再將阻燃纖維母粒與重量份比例的聚丙締通過高速混料機(jī)混合，擠出拉 絲，得阻燃纖維;擠出速度50~60分/轉(zhuǎn)，螺桿溫度為230~240°C，箱體溫度為200~225 °C， 側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.3~0.5m/s，將拉伸倍數(shù)調(diào)整至2.8~3.6，紡絲速度400~lOOOm/min。
[0016] 本發(fā)明優(yōu)點：
[0017] 本發(fā)明提供的阻燃纖維新材料配方精簡，制備工藝簡單，阻燃性能高，極限氧指數(shù) 高于50,與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，但并不W此限定本發(fā)明保護(hù)范 圍。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可W對 本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
[0019] 實施例1:阻燃纖維新材料的制備
[0020] 原料配比：
[0021] 聚丙締，150份;十漠二苯乙燒，40份;=氧化二錬，20份;聚丙締蠟，15份;抗氧化 劑，3份;硬脂酸巧，0.5份；富馬酸二甲醋和=徑甲基丙烷醋共3份，富馬酸二甲醋和=徑甲 基丙烷醋重量份之比為2:1。所述抗氧化劑為復(fù)合抗氧劑225。
[00剖制備方法：
[0023] 步驟SI,先將除聚丙締之外的原料按重量份比例用雙螺桿擠出機(jī)在225°C條件下 烙融混合造粒得到阻燃纖維母粒；
[0024] 步驟S2,再將阻燃纖維母粒與重量份比例的聚丙締通過高速混料機(jī)混合，擠出拉 絲，得阻燃纖維;擠出速度55分/轉(zhuǎn)，螺桿溫度為235 °C，箱體溫度為215 °C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.4m/ S，將拉伸倍數(shù)調(diào)整至3.2，紡絲速度700m/min。
[0025] 實施例2:阻燃纖維新材料的制備