CN101285246B - 碳化网状阻燃毡及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳化网状阻燃毡及其制备方法，配方按重量比由耐高温纤维32～41％、阻燃防缩的聚脂纤维25～42％、阻燃处理纤维素纤维25～38％和阻燃剂3～5％组成；将微胶囊化红磷P、三氧化二锑Sb2O3、硼酸锌ZnBO3、氧化镁MgO、氢氧化铝AL(OH)3按比例称取，加适量的水配置成混合均匀的阻燃剂溶剂；对各纤维分别采用喷淋、脱剂、烘干处理后再加工成交叉网状结构的阻燃毡，本发明使用自行配制的红磷无氨阻燃剂，具有高强阻燃的同时抗收缩且抗融滴；拉伸强度较高，无气味，对人体健康有益。
Description
技术领域
本发明涉及纤维高分子材料领域中的阻燃毡及其制备方法，用于空调、家纺和汽车等产品中对阻燃性要求较高的隔音隔热垫。
背景技术
随着纤维工业在产业方面用途的不断扩大，各种高性能及特种纤维应运而生。高性能纤维是近年来纤维高分子材料领域发展的一类特种纤维。目前空调、家纺和汽车产品中的隔音隔热垫均要求其阻燃性能符合国际或国家标准，而现大量使用的阻燃毛毡其配方都是由普通纤维、阻燃剂和酚醛树脂组成，虽具有一定的阻燃效果，但其明显缺陷是：1、毛毡的材料仅是本身阻燃，燃烧速度较慢，如果遇到明火或火势较大情况时，就会产生收缩或融滴烧穿现象，而且火源一旦穿透，将会造成产品内部器件的损坏或燃烧；因此无法真正达到隔层阻燃效果。2、阻燃剂的成份为聚磷酸铵，这其中含有铵、溴等物质，不符合环保要求，会对铜管及铁等金属材料产生腐蚀，而且对环境产生污染，同时酚醛树脂中还含有大量对人体有害的苯酚与甲醛。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种安全环保、高强高效的碳化网状阻燃毡。本发明同时还提供了一种碳化网状阻燃毡的制备方法。
本发明碳化网状阻燃毡采用的技术方案是：碳化网状阻燃毡的配方按重量比由耐高温纤维32～41％、阻燃防缩的聚脂纤维25～42％、阻燃处理纤维素纤维25～38％和阻燃剂3～5％组成；
单位重量的阻燃剂成份为：
红磷含量≥83％的微胶囊化红磷P：12.7～13.3％，
三氧化二锑Sb2O3：7～7.4％；
硼酸锌ZnBO3：71.5～72.5％；
氧化镁MgO：5～5.4％；
氢氧化铝AL(OH)3：4.5～4.7％；
其余为水。
本发明的碳化网状阻燃毡的制备方法依次包括如下步骤：
A、将微胶囊化红磷P、三氧化二锑Sb2O3、硼酸锌ZnBO3、氧化镁MgO、氢氧化铝AL(OH)3按比例称取，加适量的水配置成混合均匀的阻燃剂溶剂；
B、将耐高温纤维、阻燃防缩的聚脂纤维、阻燃处理纤维素纤维分别用步骤A配制的阻燃剂对各纤维分别采用喷淋、脱剂、烘干处理；
C、将步骤B中经处理后的各纤维按重量比例均匀叠铺在开松机平帘上，经豪猪开松机将纤维进一步开松后进入棉箱，使各种纤维在棉箱中充分均匀混合；
D、经梳理机梳理成网并按一定层数交叉叠铺在底帘上，利用多层铺网设备使单层纤网重叠，形成平面网状结构，通过横铺直取进入高速针刺机针刺粘合，使纤维呈水平和垂直方向无规则的杂乱排列，从而形成立体交叉的网状结构的阻燃毡。
本发明的有益效果是：
1、对红磷进行微胶囊表面处理，在红磷表面形成耐湿保护膜，提高了耐湿可靠性。使用自行配制的红磷无氨阻燃剂。碳化网状阻燃毡在高温下使耐高温纤维形成大分子主链，使含有杂环或稠环结构的杂原子在高温下发生碳化或变异形成碳骨架结构，抑制其分解，并进行预氧化或碳化处理，因此，本发明在具有高强阻燃的同时具有抗收缩、抗融滴的特性。
2、现有技术中阻燃毛毡游离氨含量为3000PPM，而本发明碳化网状阻燃毡游离氨含量≤250PPM，有害物质不超标，对铜管没有腐蚀。
3、采用纯纤维，彻底消除了现有技术中的游离甲醛。
4、使耐高温高性能纤维、阻燃防缩的聚脂纤维和阻燃处理纤维素纤维三种成份针刺结合在一起，形成具有一定密度与厚度的毛毡，具有较高的拉伸强度。
5、无气味，对人体健康有益。
具体实施方式
碳化网状阻燃毡是由耐高温高性能纤维与经阻燃处理的化学纤维经过混纺的方法制成毡类。其具体是按重量比配方为：耐高温纤维32～41％、阻燃防缩的聚脂纤维25～40％、阻燃处理纤维素纤维25～38％和阻燃剂3～5％组成。其中耐高温纤维的耐高温要达265℃以上，阻燃处理纤维素纤维在燃烧后起碳化网状作用。单位重量的阻燃剂的组成比例为：红磷含量≥83％的微胶囊化红磷P：12.7～13.3％，三氧化二锑Sb2O3：7～7.4％；硼酸锌ZnBO3：71.5～72.5％；氧化镁MgO：5～5.4％；氢氧化铝AL(OH)3：4.5～4.7％；其余为适量的水。
下面结合3个实施例对碳化网状阻燃毡的配方进一步说明：
实施例1：按重量采用耐高温纤维32％、阻燃防缩的聚脂纤维40％、阻燃处理纤维素纤维25％和阻燃剂3％混纺组成碳化网状阻燃毡。其中耐高温纤维的耐高温要达265℃以上，阻燃处理纤维素纤维在燃烧后起碳化网状作用。单位重量的阻燃剂的组成比例为：红磷含量≥83％的微胶囊化红磷P：12.7％，三氧化二锑Sb2O3：7％；硼酸锌ZnBO3：71.5％；氧化镁MgO：5％；氢氧化铝AL(OH)3：4.5％；其余为适量的水。
实施例3：按重量采用耐高温纤维36％、阻燃防缩的聚脂纤维30％、阻燃处理纤维素纤维30％和阻燃剂4％混纺组成碳化网状阻燃毡。其中耐高温纤维的耐高温要达265℃以上，阻燃处理纤维素纤维在燃烧后起碳化网状作用。单位重量的阻燃剂的组成比例为：红磷含量≥83％的微胶囊化红磷P：12.9％，三氧化二锑Sb2O3：7.2％；硼酸锌ZnBO3：71.9％；氧化镁MgO：5.2％；氢氧化铝AL(OH)3：4.6％。其余为适量的水。
实施例3：按重量采用耐高温纤维37％、阻燃防缩的聚脂纤维25％、阻燃处理纤维素纤维33％和阻燃剂5％混纺组成碳化网状阻燃毡。其中耐高温纤维的耐高温要达265℃以上，阻燃处理纤维素纤维在燃烧后起碳化网状作用。单位重量的阻燃剂的组成比例为：红磷含量≥83％的微胶囊化红磷P：13.3％，三氧化二锑Sb2O3：7.4％；硼酸锌ZnBO3：72.5％；氧化镁MgO：5.4％；氢氧化铝AL(OH)3：4.7％。其余为适量的水。
本发明碳化网状阻燃毡的制备方法是：
(1)阻燃剂的调配：将微胶囊化红磷P、三氧化二锑Sb2O3、硼酸锌ZnBO3、氧化镁MgO、氢氧化铝AL(OH)3辅料用电子秤按比例称取，每次总量10kg，加适量的水配置成混合均匀的阻燃剂溶剂，放置在专用容器内。
(2)将耐高温纤维、阻燃防缩的聚脂纤维、阻燃处理纤维素纤维这三种纤维进行开松，在输出端分别用上述自行配制的阻燃剂对各纤维进行喷淋、脱剂、烘干处理。喷淋时利用专门设备、混合均匀后打包摆放24小时，通过喷淋、脱剂和烘干处理后的各纤维具有高强阻燃、抗收缩和抗融滴的特性，并能供生产线使用。
(3)选择成网机设备，含自调匀整仪和震动棉箱的开松混合机和国内先进的高速针刺机，在上述各纤维经预处理后，将各种纤维按一定重量比例均匀叠铺在开松机平帘上，经豪猪开松机将纤维进一步开松后进入棉箱，使各种纤维在棉箱中充分均匀混合，再经梳理机梳理成网并按一定层数交叉叠铺在底帘上，利用多层铺网设备使单层纤网重叠，形成平面网状结构，通过横铺直取进入高速针刺机针刺粘合，纤维呈水平和垂直方向无规则的杂乱排列从而形成立体交叉网状结构。
本发明在制备时具体按以下1～11序号依次操作，其流程中的主要工艺参数为如下表1：
经过上表1的工序流程制作的碳化网状阻燃毡性能指标如下表2～3：表2是经检测到的碳化网状阻燃毡的各性能指标情况。表3列举了三种规格的碳化网状阻燃毡的吸声系数。
表2本碳化网状阻燃毡各性能指标
| 项目 | 单位 | 碳化网状阻燃毡指标 |
| 面密度 | g/m2 | 380 |
| 项目 | 单位 | 碳化网状阻燃毡指标 |
| 厚度 | mm | 5 |
| 尺寸公差 | mm | ±10 |
| 外观 | - | 表面平整，无杂物，切边整齐 |
| 拉伸强度 | Kg/cm2 | 纵、横向0.4以上 |
| 阻燃性 | - | UL 94V-0、抗收缩、无融滴 |
| 含水率 | ％ | 9％ |
| 热传导率 | Kcal/mh℃ | 0.035 |
| 铜板腐蚀性 | - | 钢板没有明显的腐蚀、变形等 |
表3列举三种规格的碳化网状阻燃毡吸声系数
表4本发明碳化网状阻燃毡与现有技术中的普通阻燃毛毡性能指标比较
Claims (1)
1.一种碳化网状阻燃毡的制备方法，其特征是依次包括如下步骤：
A、将微胶囊化红磷P、三氧化二锑Sb2O3、硼酸锌ZnBO3、氧化镁MgO、氢氧化铝AL(OH)3按比例称取，加适量的水配置成混合均匀的阻燃剂溶剂；
B、将耐高温纤维、阻燃防缩的聚酯纤维、阻燃处理纤维素纤维分别用步骤A配制的阻燃剂对各纤维进行喷淋、脱剂、烘干处理；
C、将步骤B中经处理后的各纤维按重量比例均匀叠铺在开松机平帘上，经豪猪开松机将纤维进一步开松后进入棉箱，使各种纤维在棉箱中充分均匀混合；
D、经梳理机梳理成网并按层数交叉叠铺在底帘上，利用多层铺网设备使单层纤网重叠，形成平面网状结构，通过横铺直取进入高速针刺机针刺粘合，使纤维呈水平和垂直方向无规则的杂乱排列，从而形成立体交叉网状结构的阻燃毡。
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