用于基于纖維素的材料的阻燃劑的制作方法
【專利摘要】使用磷酸鹽化合物處理基于纖維素的隔絕材料，從而提供阻燃性質(zhì)并減小或消除基于纖維素的材料引燃和傳播火焰或者陰燃的傾向。磷酸鹽化合物可以與基于纖維素的材料以干法共混。供選擇地，磷酸鹽化合物可以溶解或分散在水或其它溶劑中，并噴射到纖維素材料上。然后，將纖維素材料在使用前干燥。處理后的纖維素材料在使用前還可以通過在30℃和100℃之間加熱12-48小時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整。
【專利說明】用于基于纖維素的材料的阻燃劑
[0001]本申請根據(jù)35U.S.C.§ 119(e)條款，要求2011年7月11日提交的美國臨時(shí)申請序列號(hào)61/506,471的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本申請。
[0002]背景
[0003]纖維素纖維已用于多種材料，包括用于住宅和其它建筑所用的隔絕材料。除非經(jīng)過阻燃或是防火處理，這些材料可以是極其易燃的。在過去幾十年里，阻燃添加劑已經(jīng)被加入到基于纖維素纖維的隔絕材料中，用于減小或消除這類材料引燃和傳播火焰或者陰燃的傾向。這些化學(xué)添加劑通常含有硼酸鹽組分，比如硼砂和或硼酸，并且還可以含有其它添加劑。這些化合物還提供了其它優(yōu)點(diǎn)，例如抗真菌性，以及防止金屬腐蝕的低溶解性。
[0004]近來，硼酸鹽或聚硼酸鹽材料已被人們質(zhì)疑具有再生毒性并且因此可以預(yù)見其會(huì)受到更嚴(yán)格的使用限制。硼酸或硼酸鹽的性質(zhì)因阻燃性、抗真菌性以及防止金屬腐蝕的低溶解性的組合而使得難以找到這種化學(xué)品的替代物。于是，人們期望找到具有硼酸鹽的阻燃性質(zhì)并且可以加入或施加到基于纖維素的材料且特別是基于纖維素的隔絕材料的化學(xué)品O
[0005]發(fā)明概述
[0006]本發(fā)明涉及基于纖維素的隔絕材料的處理(例如用磷酸鹽化合物對包含纖維素纖維的材料的處理)以提供阻燃性質(zhì)并且減小或消除纖維素材料引燃和傳播火焰或者陰燃的傾向。磷酸鹽化合物 可以與基于纖維素的材料以干法共混。供選擇地，磷酸鹽化合物可以溶解或分散在水或其它溶劑中，并噴射到纖維素材料上。然后，將基于纖維素的材料在使用前干燥。
[0007]基于下面的詳述，其它目的和優(yōu)勢對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是顯而易見的。
[0008]附圖的簡要說明
[0009]圖1是顯示出使用磷酸硼作為纖維素材料阻燃劑的噴燈測試結(jié)果的圖表。
[0010]圖2是顯示出使用NaAl3H14(PO4)8，4H20或CaPO4, H2O作為纖維素材料阻燃劑的噴燈測試結(jié)果的圖表。
[0011]本發(fā)明實(shí)施方案的詳述
[0012]本發(fā)明涉及對基于纖維素的材料的處理(例如用磷酸鹽化合物對纖維素纖維的處理)以減小或消除纖維素材料引燃和傳播火焰或者陰燃的傾向?？捎脕硖幚砘诶w維素的材料的基于磷酸鹽的化合物列于表1中。這些材料可以單獨(dú)或組合使用，以便處理基于纖維素的材料。作為當(dāng)前用于纖維素隔絕或通常作為阻燃劑的硼酸、硼砂以及聚硼酸鹽的替代物，表1中所列的基于磷酸鹽的材料具有用于基于纖維素的材料的一些或全部性質(zhì)。
[0013]表1
[0014]

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廣口口
包含磷酸、聚磷酸的活性炭或者用磷酸鹽或聚磷酸鹽活化的活性炭
【權(quán)利要求】
1.阻燃的基于纖維素的材料，包含: (a)基于纖維素的材料，以及 (b)磷酸鹽材料，其中所述磷酸鹽材料降低纖維素纖維傳播火焰的傾向。
2.權(quán)利要求1的阻燃的基于纖維素的材料，其中所述磷酸鹽材料占處理過的基于纖維素的材料的約0.5重量％至30重量％。
3.權(quán)利要求2的阻燃的基于纖維素的材料，其中所述磷酸鹽材料選自ΒΡ04、NaAl3H14(PO4)8，4H20 和 CaPO4, H2O 以及它們的組合。
4.權(quán)利要求3的阻燃材料，其中所述磷酸鹽材料占處理過的基于纖維素的材料的約10重量％。
5.權(quán)利要求4的阻燃材料，其中所述磷酸鹽材料是ΒΡ04。
6.對基于纖維素的材料進(jìn)行阻燃處理的方法，包括將磷酸鹽材料與基于纖維素的材料組合的步驟。
7.權(quán)利要求6的方法，其中將所述磷酸鹽材料與所述基于纖維素的材料作為干固體進(jìn)行組合。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述磷酸鹽材料占處理過的基于纖維素的材料的約0.5重量％至30重量％。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述磷酸鹽材料選自BP04、NaAl3H14(PO4)8,4H20和CaPO4, H2O以及它們的組合。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述磷酸鹽材料占處理過的基于纖維素的材料的約10重量％。
11.權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括下列步驟:通過使處理過的基于纖維素的材料在約30°C至約100°C之間的溫度下保持約12至約48小時(shí)的時(shí)間對處理過的基于纖維素的材料進(jìn)行調(diào)整。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述處理過的基于纖維素的材料在約40°C的溫度下保持約24小時(shí)的時(shí)間。
13.權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括下列步驟:將所述磷酸鹽材料與水混合形成溶液或漿體； 將所述溶液或漿體噴射到基于纖維素的材料上；以及 將處理過的基于纖維素的材料干燥。
14.權(quán)利要求7的方法，其中所述磷酸鹽材料占處理過的基于纖維素的材料的約0.5重量％至30重量％。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述磷酸鹽材料選自BP04、NaAl3H14(PO4) 8，4H20和CaPO4,H2O以及它們的組合。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述磷酸鹽材料占處理過的基于纖維素的材料的約10重量％。
17.權(quán)利要求15的方法，進(jìn)一步包括下列步驟:通過使處理過的基于纖維素的材料在約30°C至約100°C之間的溫度下保持約12至約48小時(shí)的時(shí)間，對處理過的基于纖維素的材料進(jìn)行調(diào)整。
18.權(quán)利要求17的方法，其中所述處理過的基于纖維素的材料在約40°C的溫度下保持約24小時(shí)的時(shí)間。
【文檔編號(hào)】C09K21/00GK103930521SQ201280034547
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月11日
【發(fā)明者】J-V·馬丁, R·芬恩 申請人:伊諾菲斯公司