CN103361833B - 间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物，由40-60重量份的间位芳纶纤维和40-60重量份的阻燃粘胶纤维混纺制备而成。本发明的间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物具有较高的阻燃性能，并且穿着舒适，成本相对低廉，可以应用于防护系列产品。

Description

间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物
技术领域
本发明涉及一种面料，尤其涉及一种间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物。
背景技术
近年来，世界各国因纺织品引起的火灾不断增加。我国这十几年来，平均每年发生的火灾次数为3-4万起，死亡人数2-3千人，火灾损失折款2-3亿人民币。这些事故都是因纺织品燃烧引起的。
众所周知，面对突如其来的火灾或者是烧伤等情况。成年人尚可以自救、逃生等，但未成年人、特别是婴幼儿就会受到严重甚至是致命的伤害。所以，率先在童装面料中使用阻燃纤维自然是理所应当的事情。实际上，欧美等国家早在上世纪80年代就颁布对童装、沙发面料、各种纺织品填充物的阻燃标准。特别是美国，美国消费品安全委员会在1996年又一次发布了儿童睡衣阻燃性标准的修订本。
间位芳纶纤维，又称：芳纶1313纤维、聚间苯二甲酰间苯二胺纤维；英文名：polyisophthaloyl metaphenylene diamine fibre；Fanglun1313。间位芳纶纤维由间苯二胺与间苯二甲酰氯缩聚后经溶液纺丝而成，其特点透气性、透湿性好，耐高温性、阻燃性，耐大多数的腐蚀。
间位芳纶由间苯二甲酰氯(ICI)和间苯二胺(MPD)缩聚而成，其反应式为：生产缩聚物主要有如下三种方法。
①界面缩聚法：把配方量的间苯二胺溶于定量的水中，加入少量的酸吸收剂成为水相。再将配方量的ICI溶于有机溶剂中，然后边强烈搅拌边把ICI溶液加到MPD的水溶液中，在水和有机相的界面上立即发生反应，生成聚合物沉淀，经过分离、洗涤干燥后得到固体聚合物。
②低温溶液缩聚法：先把间苯二胺溶解在N，N二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂中，在搅拌下加人间苯二甲酰氯，反应在低温下进行，并逐步升温到反应结束。然后加入氢氧化钙，中和反应生成的氯化氧，使溶液成为DMAc-CaCI2酰胺盐溶液系统，经过浓度调整，可直接用于湿法纺丝，也可以通过碱性的离子交换树脂除去反应生成的HCI。黎苇等研究叔胺添加剂对PMIA缩聚反应的影响，发现不同结构叔胺对PMIA分子量的影响是不同的，其中以加入少量a甲基吡啶作为HCI吸收剂对提高PMIA分子量最为明显。
③乳液缩聚法：将ICI溶于与水有一定相溶性的有机溶剂（如环己酮），MPD溶于含有酸吸收剂的水中，高速搅拌，使缩聚反应在搅拌时形成的乳液体系的有机相中进行。此方法利于热量传递。此外，还有专利报道有气相缩聚法制备芳香族聚酰胺。
聚间苯二甲酰间苯二胺是排列规整的锯齿型大分子，在熔融以前就已经分解，玻璃化温度Tg为270℃，在350℃以下不会发生明显的分解和碳化。当温度超过400℃时，纤维逐渐发脆、炭化直至分解，但是不会产生熔滴；在火焰中不延燃，具有较好的阻燃性，极限氧指数LOI为29%—32%，性能极佳。
全球来看，芳纶1313的主要供应商依次为美国杜邦、烟台泰和新材、日本帝人。美国杜邦产能约2.5万吨，商品名为Nomex，在全球处于垄断地位。烟台泰和新材年产能5600吨，为全球第二大芳纶1313供应商，其商品名为Tametar（泰美达），是美国杜邦的主要竞争对手。日本帝人也是世界上最早的芳纶1313供应商之一，其产能约2300吨，商品名为Conex。
然而，纯间位芳纶纺织的面料虽然阻燃效果较好，但是存在着价格昂贵而且穿着舒适性差的缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
一种间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物，由40-60重量份的间位芳纶纤维和40-60重量份的阻燃粘胶纤维混纺制备而成。
优选地，
所述阻燃粘胶纤维中阻燃剂占所述阻燃粘胶纤维的质量百分含量6-8%。
所述阻燃剂由下述组分按质量份组成：10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物40-60份；[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯20-40份；三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯10-30份。
具体的，在本发明中：
所述的阻燃粘胶纤维，具有良好阻燃效果，具有良好的柔软性，能够增强服饰舒适性能。
所述阻燃粘胶纤维可以采用下述方法制备而成：将阻燃剂与粘胶溶液（又称粘胶纺丝液）混合，按常规湿法纺丝喷丝工艺成型，所述阻燃剂占所述阻燃粘胶纤维的质量百分含量6-8%，所述阻燃剂由下述组分按质量份组成：10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物40-60份；[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯20-40份；三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯10-30份。
所述阻燃剂中：
10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，英文名:10-(2,5-Dihydroxyphenyl)-10H-9-oxa-10-phospha-phenantbrene-10-oxide，CAS号：99208-50-1。
[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯，CAS登录号:20120-33-6，英文名:3-(Dimethylphosphono)-N-methylolpropionamide。
三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯，英文名称:Flame retardant TBC，中文别名：阻燃剂TBC，分子式：C12H15Br6N3O。
所述的粘胶溶液，是纤维素磺酸盐的氢氧化钠水溶液。优选的，所述粘胶溶液中，甲纤的重量百分比含量为8-9%，氢氧化钠的重量百分比含量为4-6%，落球粘度50-60秒，熟成度10-14%。
本发明的间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物，可以先将间位芳纶纤维和阻燃粘胶纤维进行开松混合，采用本行业通用方法制成混纺纱线，再将混纺纱线采用常规方法织造而成织物。
本发明的间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物具有较高的阻燃性能，并且穿着舒适，成本相对低廉。
本发明间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物可以应用于防护系列产品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
芳纶1313纤维：美国杜邦公司提供，商品名：Nomex，氧指数LOI值29.3%。
实施例1
称取：10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物50公斤；[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯30公斤；三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯20公斤，搅拌混合均匀制得复合阻燃剂。
将上述复合阻燃剂与粘胶溶液混合，按常规湿法纺丝喷丝工艺成型，即可制得所述阻燃粘胶纤维,阻燃粘胶纤维的长度为38mm。其中，控制成品阻燃粘胶纤维中阻燃剂的质量百分含量为7%，所述原料中的粘胶溶液，甲纤的重量百分比含量为8.5%，氢氧化钠的重量百分比含量为5%，落球粘度55秒，熟成度12%。
称取间位芳纶纤维50公斤，上述制得的阻燃粘胶纤维50公斤，混合均匀，开松预处理，在梳棉机上梳理成生条；再在并条机上并合制成熟条；在粗纱机上进行牵伸和加捻，最后在细纱机上进一步牵伸加捻，制成混纺纱，纱线线密度均为39tex。再将混纺纱采用大圆机纬编织造方法进行织造，经纱密度为200根/10cm、经纱密度为200根/10cm，最终制得间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物。
实施例2
与实施例1基本相同，唯一区别在于，所用阻燃剂为10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，而不是由10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯和三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯三者复合的混合阻燃剂。
实施例3
与实施例1基本相同，唯一区别在于，所用阻燃剂为[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯，而不是由10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯和三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯三者复合的混合阻燃剂。
实施例4
与实施例1基本相同，唯一区别在于，所用阻燃剂为三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯，而不是由10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯和三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯三者复合的混合阻燃剂。
实施例5
与实施例1基本相同，唯一区别在于，所用阻燃剂为磷酸三(二甲苯)酯，而不是由10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯和三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯三者复合的混合阻燃剂。阻燃剂磷酸三(二甲苯)酯为本行业通用阻燃剂，CAS登录号25155-23-1，又称磷酸二甲苯酯。
测试例
分别对实施例1-5制得的阻燃粘胶纤维及最终的成品间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物进行阻燃性能测试。
氧指数LOI值，%
实施例1制得的阻燃粘胶纤维 29.4
实施例2制得的阻燃粘胶纤维 28.5
实施例3制得的阻燃粘胶纤维 28.4
实施例4制得的阻燃粘胶纤维 27.6
实施例5制得的阻燃粘胶纤维 28.0
实施例1制得的阻燃混纺织物 29.3
实施例2制得的阻燃混纺织物 28.8
实施例3制得的阻燃混纺织物 28.7
实施例4制得的阻燃混纺织物 28.4
实施例5制得的阻燃粘胶纤维 28.6
本发明将10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯和三（2,3-二溴丙基）异三聚氰酸酯这三种阻燃剂复配使用，阻燃效果协同增效，取得了意想不到的优异技术效果。

Claims (1)

1.一种间位芳纶与阻燃粘胶的混纺织物，其特征在于，由40-60重量份的间位芳纶纤维和40-60重量份的阻燃粘胶纤维混纺制备而成；所述阻燃粘胶纤维中阻燃剂占所述阻燃粘胶纤维的质量百分含量6-8％，所述阻燃剂由下述组分按质量份组成：10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物40-60份；[3-[(羟甲基)氨基]-3-羰基丙基]-膦酸二甲酯20-40份；三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯10-30份。
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