CN101248224B

CN101248224B - 纤维素模塑体，用于制备其的方法及其应用

Info

Publication number: CN101248224B
Application number: CN2006800312238A
Authority: CN
Inventors: H·鲁夫; H·菲尔戈; G·克罗纳
Original assignee: Lenzing AG
Current assignee: Lenzing AG
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2026-08-17
Also published as: AT502743B1; CN101248224A; TW200720504A; US20080233821A1; ATE445723T1; AT502743A1; WO2007022552A8; US8367203B2; EP1917383B1; WO2007022552A1; DE602006009818D1; EP1917383A1; JP2009506137A; KR20080040781A

Abstract

本发明涉及一种包含纤维素/粘土纳米复合材料的纤维素模塑体，其中所述纳米复合材料的粘土组分包含选自未改性的锂蒙脱石粘土和亲水改性的锂蒙脱石粘土的材料。

Description

纤维素模塑体,用于制备其的方法及其应用

本发明涉及纤维素模塑体，用于制备其的方法及其应用。

特别地，本发明涉及具有改进的阻燃性的莱塞尔(Lyocell)纤维。

莱塞尔纤维是通过所谓的“氧化胺”或“莱塞尔方法”生产的纤维素纤维。在这种方法中，将纤维素直接溶解在水性氧化叔胺中而没有形成衍生物，并将该溶液纺纱。这样的纤维还被称为“溶剂纺纱”纤维。“莱塞尔”是由BISFA(人造纤维标准化国际局(The International Bureau for theStandardization of Man made Fibers))分配给纤维素纤维的总名称，该纤维素纤维通过将纤维素溶解在有机溶剂中而不形成衍生物，并通过干-湿纺纱方法或熔喷方法从所述的溶液挤出纤维而制造。在此有机溶剂被理解为有机化学品和水的混合物。目前，N-甲基-吗啉-N-氧化物(NMMO)被用作工业规模的有机溶剂。

在所述的方法中，纤维素的溶液通常借助成型工具而被挤出，由此其被模塑。该模塑溶液通过气隙进入到沉淀浴中，在这里通过沉淀所述溶液而获得模塑体。将该模塑体清洗并且任选地在进一步的处理步骤之后进行干燥。用于制造莱塞尔纤维的方法记载于例如US-A4246221中。莱塞尔纤维的特征在于高的抗拉强度，高的湿模量和高的钩接强度。

莱塞尔方法还可以用于生产其他模塑体，例如薄膜、薄片或膜，或者用来生产海绵。

现有技术中有大量的改性纤维素模塑体如纤维来赋予其阻燃性的尝试。

关于根据氧化胺方法生产的模塑体，例如莱塞尔纤维，WO 93/12173公开了包含磷的三嗪化合物以及它们的用途，包括用于在氧化叔胺中的纤维素溶液。

WO 94/21724描述了含磷的阻燃剂。其用于莱塞尔纤维的用途也被提及。

WO 94/26962公开了用于制造阻燃莱塞尔纤维的方法。在该方法中，在该纤维的制造过程中，在纤维干燥之前加入阻燃剂。

根据WO 96/05356，将含有莱塞尔纤维的织物材料用含磷和氮的化合物进行处理。

WO 97/02315公开了阻燃莱塞尔纤维的制造，为此将环状的氧化膦加入到纺丝原液中。

DE 4426966一般性地提及到将填充化合物加入到莱塞尔纤维中，为此该填充化合物以高的量被加入。

WO 96/27638完全一般性地提及到作为阻燃剂的硅酸盐，其可以被加入到莱塞尔原液中。

WO 04/081267公开了改性的纤维，其已经根据氧化胺方法生产并且将陶瓷氧化物，优选二氧化硅加入其中。

Vorbach等人在标题为“Herstellung keramischer Hohlmembranen und-filamente nach dem Lyocell-Verfahren”，Keramische Zeitschrift 50(3)1998，第176-179页和“Keramische Hohlmembranen，Filamente undStrukturwerkstoff auf Basis des Alceru-Verfahrens”，Technische Textilien(41)，1998，第188-193页的两出版物中提及到成孔材料，包括硅酸铝(alumosilicates)，其可以加入到纤维素模塑体中。根据这个公开的方法，纤维素仅仅充当载体聚合物，其随后被烧掉，目的是形成陶瓷模塑体。

WO 03/24890和WO 03/24891分别公开了将硅酸铝加入到氧化胺-纤维素纺丝原液中来制造陶瓷纤维。

WO 00/53833公开了硅酸铝在双组分纤维制造方法中的应用。同样，公开在这个文献中的方法的目的是生产陶瓷模塑体。

上述方法具有几个缺点：某些已知的方法是昂贵的或者使用了从生态学的观点看是有问题的物质。许多公开的方法迄今不能适于连续的纤维生产方法的需要。为此原因，迄今没有一种上述的方法能够达到大规模生产的阶段。

因此，期望一种阻燃纤维素模塑体，特别是纤维，其能够以经济的方式进行生产，所使用的阻燃剂不涉及到生理学或生态学的问题，并且期望当将该制造方法转化成大规模生产时是没有困难的。

这个目标通过含有纤维素/粘土纳米复合材料的纤维素模塑体而实现，所述的模塑体特征在于所述的纳米复合材料粘土组分包含选自未改性的锂蒙脱石(hectorite)粘土和亲水改性的锂蒙脱石粘土的材料。

在本发明的模塑体中，纤维素/粘土纳米复合材料不仅仅存在于纤维素体的表面上，而且还分散于模塑体的整个纤维素基质中。这通过将锂蒙脱石粘土材料掺入到纤维素模塑体中而实现。本领域技术人员懂得将材料掺入到纤维素模塑体中的可能性，例如在模塑之前将材料加入到纤维素的溶液中，或者加入到所述溶液的前体，例如纤维素在纤维素溶剂中的悬浮液中。

“未改性的粘土”被理解为没有进行化学预处理的粘土。

“亲水改性粘土”被理解为分别用赋予粘土亲水性的试剂或者增强粘土现有亲水性的试剂进行预处理的粘土。

制造所谓的粘土和聚合物的“纳米复合材料”是已知的，其中粘土与聚合物基质紧密混合。为了生产这样的纳米复合材料，经常需要用疏水有机阳离子例如烷基铵阳离子预处理粘土材料。通过这样的预处理，组成粘土的SiO₄-四面体层被剥落，赋予到粘土层上的疏水性使得粘土能够与各种聚合物相容。

Okamoto M.在“Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology”，H.S.Nalwa编，第8卷，第791-843页，American Scientific Publishers 2004的一篇综述中对聚合物/粘土纳米复合材料技术给予了良好的总观点。

已知粘土和聚合物的纳米复合材料具有改进的阻燃性能，例如提高的降解温度和提高的成炭率(char yield)。

X.Liu等人在2003年9月1-2日于英国Queen Mary，University ofLondon举行的第2届International Conference on Eco-Composites上的名称为“纤维素/粘土纳米复合材料”的讲话中描述了将蒙脱石(montmorillonite)粘土(Messr.Southern Clay的Cloisite 30B)，其是用有机阳离子改性的粘土(甲基-牛油-双(2-羟乙基)氯化铵-蒙脱石)，添加到纤维素在NMMO中的溶液。该溶液被流延成膜，然后浸入到水中凝结。

在几个出版物(“Preparation of Cotton/Clay Nanocomposites”，Polymer Preprints 2002，第43(2)卷，第1279-1280页；“Preparation andThermal Analysis of Cotton-Clay Nanocomposites”，J.Appl.Polym.Sci.，第92卷，第2125-2131页(2004)；“Cellulose-Based Nanocomposites：“FiberProduction and Characterization”Polymeric Materials：Science andEngineering 2004，第90卷，第40-50页；“Laboratory Scale and NonwovensProduction of Cellulose/Clay Nanocomposites”，Polymeric Materials：Science and Engineering 2004，第91卷，第532-533页；US 6893492B2和WO 2005/026429A2)中，White等人描述了纤维素的纳米复合材料的制造，所述纤维素的纳米复合材料包含高达15％的蒙脱石。

根据这些出版物，将蒙脱石(其已经用有机阳离子进行了预处理)分散在50％NMMO中。将纤维素材料添加到该分散体中，并制成溶液。描述了将该溶液通过自动注射泵挤出来形成纤维。根据这些出版物，用烷基铵阳离子例如十二烷基铵盐来预处理蒙脱石粘土是必须的。

JP-A 2002-346509公开了通过将蒙脱石混入到粘胶中并用硫酸再生纤维素的含有纤维素和特别是蒙脱石的成型体。包含25％-75％的无机填料/粘土的成型体被要求权利保护用作用于垃圾处理的纤维素载体.

在由Golova，L.K.；Kuznetsova，L.K.；Korolev，Yu.M.；Kulichikhin，V.G.作的会议演讲“Biodegradable film Nanocomposites based onCellulose and starch”(发表在：编者：Bondar，V.A.Efiry Tsellyulozy iKrakhmala：Sintez，Svoistva，Primenenie，Materialy YubileinoiVserossiiskoi Nauchno-Tekhnicheskoi Konferntsii s MezhdunarodnymUchastiem，10th，Suzdal.Russian Federation，2003年5月5-8日，第287-290页，出版者：Izdatel’stvo“Posad”，Vladimir，俄罗斯)中，公开了将钠形式或者疏水改性蒙脱石(Cloisite 20A，生产者Southern Clay，其是用二甲基-二氢化牛油氯化季铵改性的蒙脱石)形式的蒙脱石混入到纤维素-NMMO溶液中。

现已令人惊讶地发现通过在模塑体中形成纤维素/粘土纳米复合材料来制造具有改进的阻燃性的纤维素模塑体，例如纤维是可能的，该纳米复合材料包含未改性的锂蒙脱石粘土(即完全没有进行化学预处理的锂蒙脱石粘土)或亲水改性的锂蒙脱石粘土(即与用疏水阳离子例如上述的烷基铵盐进行处理相反，已经用亲水试剂例如葡糖铵盐(glucosammonium)进行预处理的锂蒙脱石粘土)。

特别地，已经发现锂蒙脱石(一种蒙脱石(smectite)族粘土)不但能够成功地没有任何化学预处理地掺入到纤维素模塑体中，由此形成纤维素/锂蒙脱石纳米复合材料，而且可以赋予所述的模塑体改进的阻燃性，该阻燃性优于掺有预处理蒙脱石粘土的纤维素模塑体的。

在本发明中，合成锂蒙脱石类型优于天然存在的锂蒙脱石类型。

优选地，在根据本发明的模塑体中的粘土组分的比例为模塑体的5-40重量％。

在进一步优选的实施方案中，模塑体已经从纤维素在水性氧化叔胺中的溶液制造。这意味着纤维素模塑体已经通过莱塞尔方法而制造。所述的氧化叔胺优选是NMMO。

模塑体可以以长丝纤维、短纤维、薄膜或膜的形式存在。

本发明特别优选的实施方案是莱塞尔短纤维，包含纤维素/粘土纳米复合材料，具有作为粘土组分的未改性的锂蒙脱石粘土。

纤维形式的模塑体可以进一步加工成为纱线，机织产品例如织物、编织物以及非织造产品。

一种使用莱塞尔方法用于制造本发明纤维素模塑体的方法包含下面步骤：

a)提供纤维素

b)制备所述纤维素与水性氧化叔胺的混合物

c)将所述混合物转化为纤维素在水性氧化叔胺中的溶液

d)通过模塑工具来模塑所述溶液

e)在沉淀流体(precipitating fluid)中沉淀(precipitate)所述溶液，

特征在于步骤a)到c)的至少一个是在选自未改性的锂蒙脱石粘土和亲水改性的锂蒙脱石粘土的材料存在下进行的。

在根据本发明的方法中，粘土材料可以例如

-被加入到作为步骤a)的原料的纤维素浆中

-在制备纤维素在NMMO中的悬浮液过程中添加或者添加到已经制备好的悬浮液中(步骤b)，或者

-在溶解纤维素的过程中添加或者添加到纤维素在NMMO中的溶液中(步骤c)。

如何将材料加入到步骤a)到c)的一个中对本领域技术人员来说是公知的。

根据本发明方法的一个优选实施方案的特征在于在步骤b)中，制备粘土在水性氧化叔胺中的第一悬浮液，以及特征在于将纤维素加入到所述悬浮液中以便形成第二悬浮液，其然后可以进一步加工成为溶液。

优选NMMO用作水性氧化叔胺。

当将粘土分散在水性氧化叔胺中时，优选对粘土施加高剪切力。这可以例如通过在Ultra-Turrax

混合器中制备分散体来完成。

粘土在所述分散体中的比例优选是分散体的1-4重量％。

根据本发明方法的一个特别优选的实施方案包括借助Ultra-Turrax

混合器将未改性的锂蒙脱石粘土分散在含有60-84重量％NMMO的水性NMMO中，然后加入所需量的纤维素，形成包含纤维素和锂蒙脱石粘土二者的悬浮液，并通过本身公知的方法由所述的悬浮液形成溶液。

根据本发明的纤维素模塑体，特别当其为纤维形式时，可以以与其它类型的纤维的共混物的形式存在，特别是本身阻燃的纤维例如玻璃、碳、聚亚苯基苯并双

唑(polyphenylene benzobisoxazole)、聚苯并咪唑、聚(对亚苯基苯并噻唑)、对芳族聚酰胺(para-aramids)、间芳族聚酰胺(meta-aramids)、碳氟化合物、聚苯硫醚、三聚氰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、部分氧化的聚丙烯腈、预氧化纤维(pre-oxidized fiber)、诺沃洛伊德纤维(novoloids)、氯化聚合纤维例如含有聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯(polyvinylidene)均聚物和共聚物的那些、变性聚丙烯睛纤维(modacrylics)(其是丙烯腈纤维的氯乙烯或偏二氯乙烯(vinylidene)共聚物的变体)、氟化聚合物纤维例如聚四氟乙烯或聚偏二氟乙烯、阻燃粘胶人造丝(viscose rayon)例如含有磷化合物、二氧化硅或硅酸铝改性的二氧化硅的人造丝纤维。

此外，根据本发明的纤维素纤维可以存在于与天然纤维例如棉、亚麻、大麻、洋麻(kenaf)、苎麻(ramie)、木浆、羊毛、丝绸、马海毛(mohair)或山羊绒(cashmere)的共混物中，或者与人造纤维例如粘胶人造丝、高湿模量粘胶人造丝(polynosic rayon)、铜铵人造丝(cuprammonium rayon)、莱塞尔、纤维素酯例如醋酸纤维素、聚酰胺例如尼龙6、尼龙6，6、尼龙11、聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸四亚甲基酯、共聚酯、聚氨酯纤维、聚乙烯醇纤维、聚烯烃例如聚丙烯或聚乙烯、聚交酯、丙烯酸树脂和双组分纤维的共混物中。

用来与根据本发明纤维素纤维共混的纤维可以已经通过施用阻燃化学品而被赋予了阻燃性。能够用在本发明的实施方案中的阻燃剂包括但不限于硼酸盐例如硼酸、硼酸锌或硼砂，氨基磺酸盐，磷酸盐例如多磷酸铵、有机磷化合物，卤化化合物例如溴化铵、十溴二苯醚，或氯化石蜡(paraffin)，无机氢氧化物例如氢氧化铝或镁，锑化合物，氮化合物和二氧化硅或硅酸盐。

此外，已经用膨胀化合物例如三聚氰胺、季戊四醇、碳氟化合物、石墨、磷酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、糖和多元醇处理过的纤维可以与根据本发明的纤维共混。

根据本发明的纤维可以存在于包含仅仅一个或几个上列类型纤维的共混物中。

本发明还涉及包含根据本发明的纤维素纤维的纺织品组件。

根据本发明的纺织品组件可以以织造或非织造制品的形式存在。

非织造制品可以通过选自干铺、空气铺和湿铺的方法形成。

此外，非织造制品可以通过选自热粘接、针冲孔、水刺缠结(hydroentanglement)和化学粘接的方法来粘接。

在根据本发明的纺织品组件中，纤维素纤维可以存在于与另一种纤维材料的混合物中，如上面提到的。

在一个特别优选的实施方案中，根据本发明的纺织品组件的特征在于纤维素纤维存在于与聚酯纤维的混合物中，其中在混合物中纤维素纤维与聚酯纤维的比例是1∶9-9∶1，优选3∶7-7∶3。

可以看到，与100％的聚酯纤维相比，含有仅约30％的根据本发明的纤维素纤维和约70％未改性的聚酯纤维的纤维共混物表现出显著改进的抗点燃性和更低的燃烧速率。

根据本发明的纤维素模塑体和纺织品组件具有改进的阻燃性，例如抗点燃性。

因此，根据本发明的纤维素模塑体，特别是莱塞尔短纤维形式的，和/或本发明的纺织品组件作为阻燃制品是有用的，即用于需要改进的阻燃性的应用中。

根据本发明的纤维素模塑体和/或纺织品组件的优选应用包括作为家具制品(包括装有软垫的(upholstered)睡眠产品例如床垫、蒲团(futon)和床垫衬底(mattress foundations))，家具的隔离层(包括在床垫外部织物和内部填塞料(stuffing)之间的隔离层和装有软垫的椅子(upholsteredchaits)、床垫罩子(mattress covers)、床垫衬垫(mattress pads)、纤维棉絮(fiber batting)和壳体材料(casing material))，床上用品(例如睡垫(sleepingpad)、盖被(comforter)、羽绒被(duvets)、枕头(pillow)、床罩(bedspread)、棉被(quilt)和纤维填充物(fibre fill))，板式织物家具(panel fabricfurniture)，护墙板(wall panels)，窗帘和地毯的衬背(backing for curtainsand rugs)，窗帘(curtain)，帘子(drape)，地板覆盖物(floor coverings)，瓷片(tile)，防护服(protective apparel)，汽车装饰表面材料(automotive trimsurface material)，地毯(carpet)，运输座位(transportation seating)，电子设备中的纺织品和非织造产品(例如键盘下的毡)，床单(bedsheets)，包被单(fitted sheets)，被面(bedcover)，被单和枕套(bedlinen)，毛巾(towel)，飞机中的毯子，衣服(例如T恤衫、内衣裤、外衣、裤子、衬衫、袜子)，墙纸，工作服，绝缘材料例如用于工业绝缘，汽车绝缘和家用绝缘，家用设备的隔音材料，用于装饰的织物，隔音地板(noise dampening forfloorings)，具有低可燃性的晚装(night wear)，电纸(electrical paper)例如用于绝缘、电容器和变压器的电纸(electrical paper)，棉绒(flock)，过滤器例如空气过滤器、油过滤器和燃料过滤器，军用制服和衣服，帐篷(tent)，雨蓬(awning)，童装(children′s wear)，医用消毒盖布和罩衣(medicaldrapes and gowns)，轻质织物(lightweight fabrics)，油井服装(oil rig)以及类似的衣服，灯罩(lamp shade)的组件，和/或作为增强纤维，例如在塑料材料如聚丙烯中的用途。

下面，本发明通过本发明优选实施方案的实施例来进行更详细的描述。

实施例：

制备实施例1-不连续生产

合成锂蒙脱石，类型为“Optigel SH”(Messrs.Südchemie)，被用于这个实施例中。这是一种未被改性的锂蒙脱石粘土。

在高速剪切混合器(Ultra-Turrax

T50型，Messrs.IKAMaschinenbau，Janke & Kunkel，DE)中通过将各组分在8000rpm混合1小时来制备含有3.6重量％的锂蒙脱石粘土在78％水性NMMO中的分散体。

将纤维素浆(类型“Bahia”，SCAN-粘度400)加入到混合器中的该分散体中。将该混合物在80℃搅拌1小时。之后，在95℃蒸馏掉水，以便制备含有13％纤维素、3％锂蒙脱石粘土、11％水和76％NMMO的纺丝原液。

在过滤之后，将纺丝原液通过本身已知的喷湿纺纱方法纺成纤维，该方法使用具有247孔的喷丝头，各直径160μm，具有每个纺丝孔每分钟0.045g原液的输出量，20mm长的气隙和包含25％水性NMMO的沉淀浴。纤维的旦是6.7dtex。

制备实施例2-在半工业化装置上的连续生产

使用Messrs.IKA Maschinenbau，Janke & Kunkel的T115KT型Ultra-Turrax

高速剪切混合器，以与实施例1所述类似的方式制造包含4％的未改性的锂蒙脱石粘土(类型“Optigel SH”)在78％水性NMMO中的分散体。

在连续的加工中，将纤维素浆(类型“Bahia”，SCAN-粘度400)加入到该分散体中。根据EP 0356419A中公开的方法，在薄膜处理设备中将如此获得的悬浮液转化成为溶液。所得溶液由12.0％纤维素、2.56％Optigel SH、11.84％水和73.6％NMMO组成。将该纺丝原液过滤并通过喷湿方法纺成纤维。

制备了三种不同类型的纤维，第一种类型具有6.7dtex的纤度(titre)和60mm的切割长度(cutting length)，第二种类型具有3.3dtex的纤度和51mm的切割长度，第三种类型具有1.3dtex的旦和38mm的切割长度。

测试方法：

为了评价纤维样品的可燃性，设计了一种测试方法，其中将纤维形成薄片并暴露于小火焰。

在这个测试中，借助转环装置(rotor-ring-device)，类型“3USTERUDTA 3”(Messrs.Hollingworth)制造卡片长条。在实验室压机中，制造5mm的短切片。将7g的该短切片根据ISO 5263借助实验室粉碎机，使用3000转的搅拌器分散在2L的水中。将该纤维悬浮液填充到分别根据ISO 5269/2和DIN 54358的“Rapid-K

then”型薄片形成设备的圆筒中(Messrs.Paper Testing Instruments GmbH制造)，并根据自动程序，制造200g/m²的薄片。将该薄片在92℃干燥20分钟并进行调理。

为了进行阻燃性测试，将该纤维素薄片固定在垂直分布的具有150mm内径的圆形钢框架中。将小气体火焰(垂直尺寸4cm，气体由3.4％丙烷、49.4％丁烷、17％丙酮、1.5％甲基乙炔、27.7％丙烯和1％丙二烯组成)水平地移向该薄片，由此到钢框架的下内缘的垂直距离是2cm，到该薄片的水平距离是1cm。

使火焰作用保持5分钟。观察所述薄片对火焰作用的性能(即火焰是否破坏了所述薄片或者所述材料仅仅部分或者全部烧焦并形成阻挡层)。如果薄片被烧焦，则观察烧焦区域的尺寸和它的稳定性(即该薄片是否在触摸时被破坏或者保持一定量的残留韧性)。较大的烧焦面积意味着该薄片由于持续燃烧而遭到较大的损害。易碎的并且当触摸时易于破裂的烧焦区域对底材提供较少的保护。

在下表中，根据本发明及根据实施例1和2制造的莱塞尔短纤维分别与下面的材料进行比较

-标准莱塞尔短纤维(不含改性剂)，

-包含其它材料例如高岭土、滑石以及两种不同的疏水改性蒙脱石粘土的莱塞尔短纤维，和

-市售可得的阻燃粘胶纤维(类型“VISCOSE FR”)。

在表格的测试实施例1-6之下的材料通过使用制备实施例1中所述的条件来制备。

在表格的测试实施例9-11之下的材料通过使用制备实施例2中所述的条件来制备。

表格

测试实施例

纤维类型

添加剂

制造商

添加剂类型

纤维的旦(dtex)

添加剂的量(纤维素的重量％)

燃烧破坏时间(s)^*

烧焦面积比例(％)

烧焦区域的稳定性

1

莱塞尔

LaponlteRD

Rock-woodAdditives

未改性的锂蒙脱石

6.7

23.0

＞300

30.3

柔韧，触摸时不破坏

2

莱塞尔

OptigelSH

Süd-chemie

未改性的锂蒙脱石

6.7

23.0

＞300

38.4

柔韧，触摸时不破坏

3(C)

莱塞尔

Ultra-gloss 90

Engel-hard

高岭土

6.7

23.0

＞300

71.8

触摸时破坏

4(C)

莱塞尔

TalkumA 7

Naintsch

滑石

6.7

23.0

～60

70.8

触摸时破坏

5(C)

莱塞尔

Nanofil-9

Süd-chemie

蒙脱石，用苄甲基二硬脂酰基铵盐改性

6.7

23.0

＞300

76.9

柔韧，触摸时不破坏

6(C)

莱塞尔

Nanofil-8

Süd-chemie

蒙脱石，用二甲基二硬脂酰基铵盐改性

6.7

23.0

＞300

100

破坏

7(C)

LenzingViskoseFR

5.5

-70

33

较小损坏

8(C)

莱塞尔

无

-

6.7

完全烧焦

9

莱塞尔

OptigelSH

Süd-chemie

未改性的锂蒙脱石

6.7

21.3

＞300

31.3

柔韧，触摸时不破坏

10

莱塞尔

OptigelSH

Süd-chemie

未改性的锂蒙脱石

3.3

21.3

＞300

45.5

柔韧，触摸时不破坏

11

莱塞尔

OptigelSH

Süd-chemie

未改性的锂蒙脱石

1.3

21.3

～0

47.2

柔韧，触摸时不破坏

^*＞300s的燃烧破坏时间表示测试在300s之后停止，不烧穿所述纤维素薄片。

从上表中显然可见，根据本发明的莱塞尔纤维明显优于根据对比实施例的其它莱塞尔纤维(标记为(C))并与被广泛接受的市售可得的Lenzing粘胶FR

-纤维相当。特别地，如果与包含改性蒙脱石的莱塞尔纤维相比较，可以看到含蒙脱石的纤维的烧焦面积的比例比根据本发明的纤维的高得多。

图1和2分别显示了上述对由33％包含Optigel

SH锂蒙脱石粘土的莱塞尔纤维和67％聚酯纤维制成的纤维薄片(图1)以及由100％聚酯纤维制成的纤维薄片进行测试的结果。

从图中显而易见，根据本发明的纤维和聚酯纤维的混合物仅仅部分烧焦(比较图1中的黑色区域)，而由100％聚酯纤维制成的薄片则完全烧尽。

这意味着即使根据本发明的纤维仅仅混合少量的其它纤维类型，也可以达到优异的耐火焰作用。

此外，上表的实施例9的纤维的火焰接触响应另外地根据DIN 54336(垂直的方法，边缘点燃)进行测试。

该纤维以轻针刺非织造制品的形式进行测试：

区域重量(g/m²)	破坏区域的长度(mm)	火焰扩散速度(mm/s)	备注
				50	430	53
100	430	10
				200	30	-	13s后火焰熄灭

Claims

1.包含纤维素/粘土纳米复合材料的纤维素模塑体，特征在于所述纳米复合材料的粘土组分包含选自未改性的锂蒙脱石粘土和亲水改性的锂蒙脱石粘土的材料。

2.根据权利要求1的纤维素模塑体，特征在于粘土组分的比例为模塑体的5-40重量％。

3.根据权利要求1或2的纤维素模塑体，特征在于所述模塑体已经由纤维素在水性氧化叔胺中的溶液中制造出来。

4.根据权利要求1或2的纤维素模塑体，特征在于所述纤维素模塑体以长丝纤维、短纤维或膜的形式存在。

5.根据权利要求3的纤维素模塑体，特征在于所述纤维素模塑体以长丝纤维、短纤维或膜的形式存在。

6.根据权利要求4的纤维素模塑体，特征在于所述膜是薄膜。

7.根据权利要求5的纤维素模塑体，特征在于所述膜是薄膜。

8.用于制造根据权利要求1-5中任何一项的纤维素模塑体的方法，其包括下述步骤：

a)提供纤维素

b)制备所述纤维素与水性氧化叔胺的混合物

c)将所述混合物转化为纤维素在水性氧化叔胺中的溶液

d)通过模塑工具来模塑所述溶液

e)在沉淀流体中沉淀所述溶液，

9.根据权利要求8的方法，特征在于在步骤b)中制备粘土在水性氧化叔胺中的悬浮液，以及特征在于将纤维素加入到所述悬浮液中。

10.根据权利要求9的方法，特征在于通过施加高剪切力将所述粘土分散在所述的水性氧化叔胺中。

11.根据权利要求9或10的方法，特征在于粘土在所述悬浮液中的比例为悬浮液的1-4重量％。

12.一种包含以纤维形式存在的根据权利要求1-5中任何一项的纤维素模塑体的纺织品组件。

13.根据权利要求12的纺织品组件，其为织造或非织造制品形式。

14.根据权利要求12或13的纺织品组件，特征在于所述以纤维形式存在的纤维素模塑体存在于与另一种纤维材料的混合物中。

15.根据权利要求14的纺织品组件，特征在于所述以纤维形式存在的纤维素模塑体存在于与聚酯纤维的混合物中，其中在混合物中以纤维形式存在的纤维素模塑体与聚酯纤维的比例为1∶9-9∶1。

16.根据权利要求15的纺织品组件，特征在于所述混合物中以纤维形式存在的纤维素模塑体与聚酯纤维的比例为3∶7-7∶3。

17.根据权利要求1-5的任何一项的纤维素模塑体和/或根据权利要求12-16任何一项的纺织品组件作为阻燃制品的用途。

18.根据权利要求1-5任何一项的纤维素模塑体和/或根据权利要求12-16任何一项的纺织品组件作为家具制品，床上用品，护墙板，瓷片，运输座位，电子设备中的纺织品，毛巾，飞机中的毯子，衣服，袜子，绝缘材料，家用设备的隔音材料，用于装饰的织物，电纸，棉绒，过滤器，帐篷，雨蓬，医用消毒盖布，薄型织物，灯罩的组件，和/或作为增强纤维的用途。

19.根据权利要求18的用途，其中所述家具制品为装有软垫的睡眠产品。

20.根据权利要求19的用途，其中所述装有软垫的睡眠产品为床垫、蒲团和床垫衬底。

21.根据权利要求18的用途，其中所述床上用品为睡垫、盖被、枕头、床罩和纤维填充物。

22.根据权利要求18的用途，其中所述家具制品为家具的隔离层。

23.根据权利要求22的用途，其中所述家具的隔离层为在床垫外部织物和内部填塞料之间的隔离层、床垫罩子、床垫衬垫、纤维棉絮和壳体材料。

24.根据权利要求18的用途，其中所述衣服为T恤衫、内衣裤、外衣、裤子、衬衫。

25.根据权利要求18的用途，其中所述绝缘材料为用于工业绝缘、汽车绝缘和家用绝缘的绝缘材料。

26.根据权利要求18的用途，其中所述电纸为用于绝缘、电容器和变压器的电纸。

27.根据权利要求18的用途，其中所述过滤器为空气过滤器、油过滤器和燃料过滤器。

28.根据权利要求18的用途，其中所述增强纤维是在塑料材料中的增强纤维。

29.根据权利要求28的用途，其中所述增强纤维是在聚丙烯中的增强纤维。

30.根据权利要求18的用途，其中所述家具制品为板式织物家具。

31.根据权利要求18的用途，其中所述衣服为防护服、工作服、具有低可燃性的晚装、军用衣服、童装、医用罩衣或油井衣服。

32.根据权利要求18的用途，其中所述用于装饰的织物为汽车装饰表面材料。

33.根据权利要求18的用途，其中所述家用设备的隔音材料是隔音地板。

34.根据权利要求18的用途，其中所述床上用品为床单、包被单、被面和枕套。

35.根据权利要求18的用途，其中所述电子设备中的纺织品为非织造产品。

36.根据权利要求31的用途，其中所述军用衣服为军用制服。

37.根据权利要求35的用途，其中所述非织造产品为键盘下的毡。

38.根据权利要求18的用途，其中所述用于装饰的织物为地毯的衬背，帘子，地板覆盖物，或墙纸。

39.根据权利要求38的用途，其中所述地板覆盖物是地毯。

40.根据权利要求38的用途，其中所述帘子是窗帘。

41.根据权利要求21的用途，其中所述盖被为羽绒被或棉被。