一種用于再生纖維素纖維的復(fù)合阻燃劑漿料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于再生纖維素纖維的復(fù)合阻燃劑漿料，以及應(yīng)用所述復(fù)合阻燃劑漿料生產(chǎn)的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維。所述復(fù)合阻燃劑漿料由纖維素醚作為增強(qiáng)劑、環(huán)磷腈衍生物作為阻燃劑、烷基多糖苷作為乳化劑，按照1∶1～20∶0.1～5的質(zhì)量比共混后，溶解在工業(yè)軟水中制成。將制好的復(fù)合阻燃劑漿料以0.5～30wt%的比例加入再生纖維素纖維紡絲母液中，均勻攪拌，消泡處理30～180min，按照常規(guī)再生纖維素纖維的濕法紡絲方法制備高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維，具有優(yōu)良的阻燃性能以及較高的強(qiáng)度和服用性能，濕斷裂強(qiáng)度比常規(guī)阻燃粘膠纖維提高了20%以上，初始模量降低35%以上。
【專利說明】-種用于再生纖維素纖維的復(fù)合阻燃劑漿料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織纖維【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種阻燃劑漿料，特別是一種適用于再生纖 維素纖維的阻燃劑漿料。本發(fā)明的阻燃劑漿料能夠同時(shí)提高再生纖維素纖維的強(qiáng)度和阻燃 性能。

【背景技術(shù)】
[0002] 再生纖維素纖維具有與棉纖維某些性能極為類似的性質(zhì)，如吸濕性好、易染色、抗 靜電、較易于紡織品加工等，制成的織物花色鮮艷，穿著舒適，尤其適合在氣候炎熱地區(qū)穿 著。同時(shí)，再生纖維素纖維具有與絲纖維類似的順滑性能，其纖維的纖度和長(zhǎng)度可以按照用 途的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此受到人們的歡迎。
[0003] 再生纖維素纖維的最大缺點(diǎn)是極度易然，普通再生纖維素纖維接觸火焰后直接燃 燒，撤離火源后仍能持續(xù)燃燒，且燃燒速度快，燃燒后遺留灰分少。再生纖維素纖維的易燃 性給其應(yīng)用帶來(lái)了很大的阻礙，提高再生纖維素纖維的阻燃性，可以有效減少火災(zāi)事故的 損失和傷亡。
[0004] 制備阻燃再生纖維素纖維的常用方法是在濕法紡絲前將阻燃劑共混加入到紡絲 液中。目前常用的阻燃劑包括聚硅酸、焦磷酸酯類，其共混加入紡絲液后制備的阻燃再生纖 維素纖維的機(jī)械強(qiáng)度有很大損失，表現(xiàn)為阻燃再生纖維素纖維的斷裂強(qiáng)度、模量顯著降低， 在較小負(fù)荷下容易變形，彈性回復(fù)性能差，因此制成的織物容易伸長(zhǎng)，尺寸穩(wěn)定性差。阻燃 再生纖維素纖維在提升纖維阻燃性能的同時(shí)，卻損失了服用性能。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種用于再生纖維素纖維的復(fù)合阻燃劑漿料，使用本發(fā)明復(fù)合阻 燃劑漿料制成的阻燃再生纖維素纖維除具有較好的阻燃性能外，同時(shí)還具有較高的機(jī)械強(qiáng) 度和較好的服用性能。
[0006] 本發(fā)明所述復(fù)合阻燃劑漿料是由纖維素醚作為增強(qiáng)劑、環(huán)磷腈衍生物作為阻燃 齊U、烷基多糖苷作為乳化劑，按照比例共混后，溶解在工業(yè)軟水中制成的阻燃劑漿料，其中， 所述纖維素醚、環(huán)磷腈衍生物和烷基多糖苷的質(zhì)量比為1 : 1?20 : 0. 1?5。
[0007] 本發(fā)明中，所述的纖維素醚是纖維素高分子中羥基的氫被烴基取代而生成的纖維 素醚類衍生物，隨醚化劑的不同，包括有甲基纖維素、乙基纖維素、苯基纖維素、芐基纖維 素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、 羧甲基羥乙基纖維素、氰乙基纖維素、芐基氰乙基纖維素等。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，纖維素醚具有較 好的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以在乳液中包裹小分子阻燃劑，且與纖維素具有很好的相容性，因此，可 以嘗試將纖維素醚作為一種增強(qiáng)劑，應(yīng)用于阻燃再生纖維素纖維的生產(chǎn)中。本發(fā)明優(yōu)選使 用具有羥烷基的纖維素醚，包括羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丙基 甲基纖維素等。
[0008] 所述的環(huán)磷腈衍生物是由氮、磷單雙鍵交替排列作為主環(huán)結(jié)構(gòu)，以_N=P(R2)_為 基本結(jié)構(gòu)單元的新型環(huán)狀高分子化合物，其中R基可以是鹵素、擬鹵素、氨基化合物、疊氮 基化合物、烷基化合物、芳基化合物、烷氧基化合物、芳氧基化合物、烷胺基化合物、芳胺基 化合物或有機(jī)金屬基團(tuán)等。
[0009] 所述烷基多糖苷（APG)由可再生資源天然脂肪醇和葡萄糖合成，完全可生物降 解，是一種性能較全面的新型非離子表面活性劑，兼具普通非離子和陰離子表面活性劑的 特性，具有高表面活性、良好的生態(tài)安全性和相溶性，被稱作新一代環(huán)境友好綠色表面活性 齊U。因其無(wú)毒、無(wú)刺激及出色的表面活性，而廣泛應(yīng)用于洗滌劑、化妝品、食品和醫(yī)藥等領(lǐng) 域。由于APG含有與纖維素類似的葡萄糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)，因此，烷基多糖苷與纖維素醚及纖維素 都具有極佳的相容性，可以嘗試將烷基多糖苷作為乳化劑應(yīng)用于阻燃再生纖維素纖維的生 產(chǎn)中。
[0010] 本發(fā)明所述復(fù)合阻燃劑漿料中，所述環(huán)磷腈衍生物阻燃劑的含量占漿料總量的 10 ?40wt%。
[0011] 本發(fā)明所述復(fù)合阻燃劑漿料的制備方法是，將所述纖維素醚增強(qiáng)劑、環(huán)磷腈衍生 物阻燃劑和烷基多糖苷乳化劑按照所述質(zhì)量比共混后，加入工業(yè)軟水中，在10?90°c下勻 速攪拌0. 5?8小時(shí)，制成環(huán)磷腈衍生物阻燃劑含量為10?40wt%的復(fù)合阻燃劑漿料。
[0012] 本發(fā)明所述的復(fù)合阻燃劑漿料用于加入到再生纖維素纖維的紡絲液中，經(jīng)濕法紡 絲制備高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維。
[0013] 具體的制備過程是：將制備好的復(fù)合阻燃劑漿料加入再生纖維素纖維的紡絲母 液中，均勻攪拌，使再生纖維素纖維紡絲母液中含有0. 5?30wt%的阻燃劑漿料，消泡處理 30?180min，按照常規(guī)再生纖維素纖維的濕法紡絲方法，通過酸性凝固浴進(jìn)行噴絲、塑化 拉伸成型，成絲以40?50°C工業(yè)軟水清洗后，通過40?50°C的脫硫助劑中進(jìn)行脫硫處理， 得到高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維。
[0014] 其中，所述的脫硫助劑是10?30wt%的碳酸鈉水溶液。
[0015] 本發(fā)明還可以使用改性氨基有機(jī)硅柔軟劑對(duì)制備得到的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖 維進(jìn)行后整理，具體方法是向25?60°C的工業(yè)軟水中加入改性氨基有機(jī)硅柔軟劑，使其濃 度達(dá)到0. 5?15wt%，以冰醋酸調(diào)節(jié)水浴的pH值至6制成整理浴，將清洗后的高強(qiáng)阻燃再 生纖維素纖維按照1 : 10的浴比加入上述整理浴中處理5?45min，取出，脫水后于65? l〇〇°C恒溫烘干，得到手感柔軟的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維。
[0016] 添加有本發(fā)明復(fù)合阻燃劑漿料后生產(chǎn)的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維，可以應(yīng)用于制 造粘膠長(zhǎng)絲、短纖維和簾子布等產(chǎn)品，便于后續(xù)加工生產(chǎn)，制備的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維 各項(xiàng)指標(biāo)性能優(yōu)良，可紡性好，吸濕透氣，阻燃性能達(dá)到國(guó)家紡織品阻燃標(biāo)準(zhǔn)，提高了纖維 的服用性能，擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域。
[0017] 本發(fā)明將纖維素醚類大分子作為增強(qiáng)劑，與阻燃劑一起制成一種適用于再生纖維 素纖維的阻燃劑漿料，加入到再生纖維素纖維紡絲液中，經(jīng)濕法紡絲制備強(qiáng)度較高的具有 持久阻燃效果的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維，其強(qiáng)度相比于市售的普通阻燃再生纖維素纖維 得到了明顯改善，而且大幅提高了其服用性能。
[0018] 經(jīng)測(cè)試，添加有本發(fā)明復(fù)合阻燃劑漿料的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維L0I值大于 27,濕斷裂強(qiáng)度比常規(guī)阻燃再生纖維素纖維提高20%以上，初始模量降低35%以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中制備的復(fù)合阻燃劑漿料的SEM圖。
[0020] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中生產(chǎn)的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
。所述實(shí)施例只為說明本發(fā)明 的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明基礎(chǔ)上的等效變化或修 飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0022] 實(shí)施例1 將增強(qiáng)劑羥甲基纖維素l〇〇g、阻燃劑六苯氧基環(huán)三磷腈600g和乳化劑APG(0810)100g依次加入到2200g工業(yè)軟水中，40°C下勻速攪拌2小時(shí)，制成阻燃劑含量為20wt%的復(fù)合阻 燃劑漿料。
[0023] 圖1是上述復(fù)合阻燃劑漿料的SEM圖（10kv，200倍)。由圖1可以看出，經(jīng)過噴金 處理后的阻燃劑漿料出現(xiàn)了大量三角突起，這是由于在乳化劑的作用下，增強(qiáng)劑包裹阻燃 劑而造成的。
[0024] 在甲基纖維素含量為10%的再生纖維素纖維紡絲液中，加入相當(dāng)于紡絲液重量 10%的上述復(fù)合阻燃劑漿料，攪拌混合均勻并抽真空消泡處理180min，通過濕法紡絲制成 高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維，以15%碳酸鈉水溶液在40°C下進(jìn)行脫硫處理。將脫硫后的高強(qiáng) 阻燃再生纖維素纖維用去離子水清洗兩次，再通入35°C的，含有4%改性氨基有機(jī)硅柔軟劑 的后整理液中（浴比1:10)，并用冰醋酸調(diào)節(jié)至pH=6,進(jìn)行后處理30min，取出，脫水，70°C恒 溫烘干，得到手感柔軟的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維。
[0025] 圖2是制備得到的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維的截面圖（10kv，1000倍)。由圖2可 以看出，本發(fā)明所制備的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維無(wú)明顯的微觀結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)，復(fù)合阻燃劑漿 料與纖維素相容性極佳。
[0026] 實(shí)施例2 將增強(qiáng)劑羥乙基甲基纖維素200g、阻燃劑六氨基環(huán)三磷腈500g和乳化劑APG(0814) 1 〇〇g依次加入到4200g的工業(yè)軟水中，在40°C下，勻速攪拌2小時(shí)，制成阻燃劑含量為 10wt%的阻燃劑漿料。
[0027] 在甲基纖維素含量為10%的再生纖維素纖維紡絲液中，加入相當(dāng)于紡絲液重量 10%的上述復(fù)合阻燃劑漿料，攪拌混合均勻并抽真空消泡處理180min，通過濕法紡絲制成 高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維，以15%碳酸鈉水溶液在40°C下進(jìn)行脫硫處理。將脫硫后的高強(qiáng) 阻燃再生纖維素纖維用去離子水清洗兩次，再通入35°C的，含有5%改性氨基有機(jī)硅柔軟劑 的后整理液中（浴比1:10)，并用冰醋酸調(diào)節(jié)至pH=6,進(jìn)行后處理30min，取出，脫水，70°C恒 溫烘干，得到手感柔軟的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維。
[0028] 實(shí)施例3 將增強(qiáng)劑羥乙基甲基纖維素200g、阻燃劑八氯環(huán)四磷腈700g和乳化劑APG(1216)100g依次加入到3670g的工業(yè)軟水中，在60°C下，勻速攪拌1小時(shí)，制成阻燃劑含量為15wt%的 阻燃劑漿料。
[0029] 在甲基纖維素含量為10%的再生纖維素纖維紡絲液中，加入相當(dāng)于紡絲液重量 10%的上述復(fù)合阻燃劑漿料，攪拌混合均勻并抽真空消泡處理180min，通過濕法紡絲制成 高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維，以15%碳酸鈉水溶液在40°C下進(jìn)行脫硫處理。將脫硫后的高強(qiáng) 阻燃再生纖維素纖維用去離子水清洗兩次，再通入35°C的，含有3%改性氨基有機(jī)硅柔軟劑 的后整理液中（浴比1:10)，并用冰醋酸調(diào)節(jié)至pH=6,進(jìn)行后處理30min，取出，脫水，80°C恒 溫烘干，得到手感柔軟的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維。
[0030] 比較例 按照下述方法分別測(cè)試市售常規(guī)阻燃再生纖維素纖維以及本發(fā)明實(shí)施例制備的高強(qiáng) 阻燃再生纖維素纖維的產(chǎn)品性能指標(biāo)：依據(jù)GB/T5454-1997《紡織品燃燒性能測(cè)定-氧指 數(shù)測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)纖維L0I值；依據(jù)GB/T14463-93《粘膠短纖維》標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)濕斷裂強(qiáng)度； 依據(jù)GB/T14463-93《粘膠短纖維》標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)初始模量。

【權(quán)利要求】
1. 一種用于再生纖維素纖維的復(fù)合阻燃劑漿料，所述復(fù)合阻燃劑漿料是由纖維素醚 作為增強(qiáng)劑、環(huán)磷腈衍生物作為阻燃劑、烷基多糖苷作為乳化劑，按照比例共混后，溶解在 工業(yè)軟水中制成，其中，所述纖維素醚、環(huán)磷腈衍生物和烷基多糖苷的質(zhì)量比為1 : 1? 20 : 0? 1 ?5。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑漿料，其特征是所述的纖維素醚為具有羥烷基的 纖維素醚。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合阻燃劑漿料，其特征是所述的纖維素醚為羥甲基纖維 素、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素或羥丙基甲基纖維素。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑漿料，其特征是所述復(fù)合阻燃劑漿料中，環(huán)磷腈 衍生物的含量占漿料總量的10?40wt%。
5. 權(quán)利要求1所述復(fù)合阻燃劑漿料的制備方法，是將所述纖維素醚增強(qiáng)劑、環(huán)磷腈衍 生物阻燃劑和烷基多糖苷乳化劑按照所述質(zhì)量比共混后，加入工業(yè)軟水中，在10?90°C下 勻速攪拌〇. 5?8小時(shí)，制成環(huán)磷腈衍生物阻燃劑含量為10?40wt%的復(fù)合阻燃劑漿料。
6. -種高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維，所述高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維中含有權(quán)利要求1所 述的復(fù)合阻燃劑漿料。
7. 權(quán)利要求6所述高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維的制備方法，是將制備好的復(fù)合阻燃劑 漿料加入再生纖維素纖維的紡絲母液中，均勻攪拌，使再生纖維素纖維紡絲母液中含有 0. 5?30wt%的阻燃劑楽料，消泡處理30?180min，通過酸性凝固浴噴絲、塑化拉伸成型， 成絲以40?50°C工業(yè)軟水清洗，通過40?50°C的脫硫助劑中脫硫處理，得到高強(qiáng)阻燃再 生纖維素纖維。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維的制備方法，其特征是所述的脫硫 助劑是10?30wt%的碳酸鈉水溶液。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高強(qiáng)阻燃再生纖維素纖維的制備方法，其特征是使用改性氨 基有機(jī)硅柔軟劑濃度為0. 5?15wt%，pH值6的25?60°C整理浴對(duì)得到的高強(qiáng)阻燃再生 纖維素纖維進(jìn)行后整理，后整理浴比1 : 10,處理時(shí)間5?45min。
【文檔編號(hào)】D01F1/07GK104357935SQ201410639572
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】狄友波, 趙舟, 侯文生, 李世煥, 李志強(qiáng) 申請(qǐng)人:山西瑞賽格紡織科技有限公司