CN105919196A - 一种阻燃锦纶混纺织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃锦纶混纺织物及其制备方法。所述阻燃锦纶混纺织物由绵纶56纤维与棉纤维混纺得到，或者由锦纶56纤维与阻燃粘胶纤维混纺得到；所述绵纶56纤维与所述棉纤维的质量比为15～80：85～20；所述锦纶56纤维与所述阻燃粘胶纤维的质量比为15～80：85～20。本发明提供的制备方法，主要使用新型的锦纶56纤维，它具有良好的阻燃性能，与棉纤维或阻燃粘胶纤维混纺后，使制备得到的高绵纶含量的混纺织物具有良好的阻燃性能。本发明提供的高锦纶含量的阻燃锦纶混纺织物，与传统的中锦纶含量一般不大于12％的锦纶混纺织物相比，具有更好的强度、舒适性和柔软性。为锦纶混纺阻燃织物新的应用领域和阻燃研究提供新思路。

Description

一种阻燃锦纶混纺织物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃锦纶混纺织物及其制备方法。
背景技术
锦纶是我国“聚酰胺纤维”的商品名称。锦纶分为锦纶6(聚己内酰胺)、锦纶66(聚己二酰己二胺)、和锦纶56(聚己二酰戊二胺)等。
绵纶纤维的断裂强度和耐磨性能在合成纤维中是名列前茅的品种，它与天然纤维混纺，如加入15％或20％的锦纶纤维时，织物的耐用程度可提高1-3倍。锦纶纤维在湿态时强力稍有降低，它的吸湿率较涤纶和腈纶要高一些。锦纶等聚酰胺类纤维的熔点一般为215℃，分解温度为315℃，着火点为530℃，由于其熔点与着火点温度相差较大，燃烧时较易熔融滴落，脱离火源而不燃烧，因此尼龙(锦纶)纤维被认为具有自熄性。
市场上较多的是棉/锦混纺(尼龙棉)阻燃面料和粘胶/锦混纺阻燃面料。以棉/锦混纺面料经过PROBAN或Pytrovatex CP阻燃工艺处理制作而成的阻燃面料。
棉/锦阻燃面料对坯布的要求：需要求锦纶占20％以下，多数要求锦纶占12％或者整体占12％，之所以有这个含量限定，是由于含氮、磷元素的阻燃剂用在涤、棉织物上效果很好，而用在锦纶织物上效果却很不理想，而氯化物、溴化物等含氯阻燃剂对尼龙(棉锦)的阻燃效果作用也不大。锦纶6、锦纶66等面料的阻燃处理剂又对棉阻燃产生了负面影响。
在一些需要高强度、高耐磨性的场合，如具备防火、防金属熔滴等用途的职业防护装，需要高耐磨性、舒适性、高阻燃性的军队作训服，常规的锦纶6、锦纶66与棉混纺阻燃面料就不能达到要求。解决这个问题的方法是提高锦纶的用量，但是由于高含量锦纶6、锦纶66混纺纤维的阻燃问题难以解决。如棉/锦为60/40(棉为60％，锦纶为40％)的混纺面料，使用针对纯棉的阻燃剂(阻燃工艺)或针对锦纶的阻燃剂，或二者混合整理的工艺，尤其是锦纶织物的耐久性阻燃整理，仍是一个尚待解决的难题(李令尧，尼龙66织物阻燃后整理的研究，北京化工大学，2009)。
提高高含量锦纶混纺织物的阻燃性能，目前使用的措施是制备出阻燃锦纶纤维。具体的方法有：在纺丝过程中加入阻燃剂，然后通过共聚或共混改性的方法使纤维具有阻燃性。共聚阻燃改性是在聚酰胺聚合过程加入具有反应活性的含磷、硫、卤素等的阻燃剂，使阻燃剂参与聚合反应，结合到聚酰胺分子上去。共混阻燃改性是在纺丝前将热稳定性比较高的阻燃剂加入到纺丝熔体中直接纺丝。
使用锦纶阻燃原丝的缺点主要是价格高，且由于工艺问题，锦纶纤维阻燃原丝与未阻燃产品比，其强度下降约30～40％，纱线断头率高，影响了混纺织物的性能。
新型锦纶56纤维，它的极限氧指数为22.2，属于可燃材料，而锦纶66和锦纶6的极限氧指数分别是20.1和20.6，均属于易燃材料(氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，氧指数＜22属于易燃材料，氧指数在22—27之间属可燃材料，氧指数＞27属难燃材料)。使用新型锦纶56纤维生产高锦纶含量的阻燃混纺织物，就能克服目前高含量锦纶混纺织物的阻燃问题，从而得到具备绵纶和棉或粘胶纤维双方的优点，高强度、耐磨性好、手感柔软、舒适性好的阻燃织物。
发明内容
本发明的目的是提供一种高锦纶含量的阻燃锦纶混纺织物及其制备方法。
本发明所提供的一种阻燃锦纶混纺织物，其由绵纶56纤维与棉纤维混纺得到，或者由锦纶56纤维与阻燃粘胶纤维混纺得到；
所述绵纶56纤维与所述棉纤维的质量比为15～80：85～20；
所述锦纶56纤维与所述阻燃粘胶纤维的质量比为15～80：85～20。
本发明所使用的阻燃粘胶纤维可采用如下的方式进行制备：采用纺前注入的方式，将阻燃剂加到粘胶中，充分进行混合，采用湿法纺丝，成形后进行处理，通过调整粘胶生产工艺得到，如吉林化纤集团有限公司生产的吉沃尔阻燃粘胶纤维。
本发明所提供的阻燃锦纶混纺织物，所述绵纶56纤维与所述棉纤维的质量比具体可为30～40：60～70、40：60、30：70或70：30；
所述锦纶56纤维与所述阻燃粘胶纤维的质量比具体可为50：50。
本发明所提供的阻燃锦纶混纺织物的极限氧指数可达到为28～40。
本发明进一步提供了所述阻燃锦纶混纺织物的制备方法，包括如下(1)或(2)的步骤：
(1)
1)用抗静电剂预处理锦纶56纤维；
2)将经步骤1)预处理后的锦纶56纤维与所述棉纤维按照所述质量比进行混纺，得到锦纶/棉混纺织物；
3)所述锦纶/棉混纺织物经阻燃整理，得到所述阻燃锦纶混纺织物；
(2)
1)用抗静电剂预处理锦纶56纤维；
2)将经步骤1)预处理后的锦纶56纤维与所述阻燃粘胶纤维按照所述质量比进行混纺，得到锦纶/粘胶阻燃混纺织物。
上述的制备方法中，方法(1)1)和方法(2)1)中，经预处理后所述锦纶56纤维的回潮率为8～15％。
上述的制备方法中，方法(1)1)和方法(2)1)中，所述抗静电剂可为聚乙二醇(分子量为3000～6000)、环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物或三羟乙基季铵甲基硫酸盐等，其加入量可为所述锦纶56纤维质量的3％～5％。
上述的制备方法中，方法(1)3)中，所述阻燃整理可为PROBAN阻燃整理或CP阻燃整理；
所述PROBAN阻燃整理为一种使用四羟甲基氯化磷－尿素初合体作阻燃剂进行阻燃整理的方法；
所述CP阻燃整理的整理过程如下：阻燃剂CP(N-羟甲基二甲基膦羧基丙酰胺)与六羟甲基三聚氰胺树脂等其他助剂配制成整理工作液(如含阻燃剂CP(N-羟甲基二甲基膦羧基丙酰胺)、6MD树脂(三聚氰胺甲醛缩合物)、催化剂(氯化镁溶液)、柔软剂(氨基硅油乳液)、渗透剂(渗透剂JFC-4，异辛醇聚氧乙烯醚)、尿素、磷酸的整理液，pH4.5～5.4)，采用常规的轧→烘→焙工艺技术，使阻燃剂分子中的羟甲基与纤维素纤维中的羟基反应形成酯，使共价键牢固结合。
本发明提供的制备方法，主要使用新型的锦纶56纤维，它具有良好的阻燃性能，与棉纤维或阻燃粘胶纤维混纺后，使制备得到的高绵纶含量的混纺织物具有良好的阻燃性能。本发明提供的高锦纶含量的阻燃锦纶混纺织物，与传统的中锦纶含量一般不大于12％的锦纶混纺织物相比，具有更好的强度、舒适性和柔软性。为锦纶混纺阻燃织物新的应用领域和阻燃研究提供新思路。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、制备高锦纶含量的阻燃锦/棉混纺织物
取200克锦纶56纤维，用24克含0.8wt％的尼龙专用抗静电剂(使用相对分子质量为6000的聚乙二醇(PEG)抗静电剂)浸泡锦纶56纤维，经12小时后，抗静电剂和水均匀渗透，回潮率控制为15％左右。
将处理好的锦纶56纤维和棉纤维按质量比例：锦纶56纤维占40％，棉纤维占60％混纺后织布。
将混纺织物进行按常规PROBAN阻燃整理：经过浸轧阻燃整理液(主要成分为四羟甲基氯化磷(THPC)与酰胺的低分子预缩体，为80wt％的水溶液，室温)→预烘(100～120℃)→氨熏→氧化水洗→烘干(130～140℃)→预缩→成品得到锦/棉40/60混纺阻燃织物。
本实施例所得到的混纺织物的极限氧指数为31，且混纺后的织物燃烧时无滴落现象。
实施例2、制备高锦纶含量的阻燃锦/粘胶混纺织物
取200克锦纶56纤维，用24克含0.8wt％的尼龙专用抗静电剂(使用相对分子质量为6000的聚乙二醇(PEG)抗静电剂)，经12小时后，抗静电剂和水均匀渗透，回潮率控制为15％左右。
将处理好的锦纶56纤维和阻燃粘胶纤维(吉沃尔阻燃粘胶纤维，吉林化纤集团有限公司)按质量比例：锦纶56纤维占50％，而阻燃粘胶纤维占50％混纺后织布，得到锦/粘胶50/50混纺阻燃织物。
本实施例所得到的混纺织物的极限氧指数为28，且混纺后的织物燃烧时无滴落现象。
实施例3、制备高锦纶含量的阻燃锦/棉混纺织物
取200克锦纶56纤维，用24克含0.8wt％的尼龙专用抗静电剂(主要成分是环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物)，经12小时后，抗静电剂和水均匀渗透，回潮率控制在15％左右。
将处理好的锦纶56纤维和棉纤维按质量比例：锦纶56纤维占70％，而棉纤维占30％混纺后织布。
将混纺织物进行按常规CP阻燃整理：织物→浸轧(含阻燃剂CP(N-羟甲基二甲基膦羧基丙酰胺)、6MD树脂(三聚氰胺甲醛缩合物)、催化剂(氯化镁溶液)、柔软剂(氨基硅油乳液)、渗透剂(渗透剂JFC-4，异辛醇聚氧乙烯醚)、尿素、磷酸的整理液，pH4.5～5.4；室温二浸二轧，轧余率为(85％)→烘燥(3min)→焙烘→水洗→烘干→冷却。得到锦/棉70/30混纺阻燃织物。
本实施例所得到的混纺织物的极限氧指数为30，且混纺后的织物燃烧时无滴落现象。
实施例4、制备高锦纶含量的阻燃锦/棉混纺织物
取200克锦纶56纤维，用24克含0.8wt％的尼龙专用抗静电剂(主要成分是环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物)，经12小时后，抗静电剂和水均匀渗透，回潮率控制为15％左右。
将处理好的锦纶56纤维和棉纤维按质量比例：锦纶56纤维占30％，而棉纤维占70％混纺后织布。
将混纺织物进行按常规PROBAN阻燃整理：经过浸轧阻燃整理液(主要成分为四羟甲基氯化磷(THPC)与酰胺的低分子预缩体，为80％wt水溶液，室温)→预烘(100～120℃)→氨熏→氧化水洗→烘干(130～140℃)→预缩→成品得到锦/棉30/70混纺阻燃织物。
本实施例所得到的混纺织物的极限氧指数为28，且混纺后的织物燃烧时无滴落现象。

Claims (6)

1.一种阻燃锦纶混纺织物，其由绵纶56纤维与棉纤维混纺得到，或者由锦纶56纤维与阻燃粘胶纤维混纺得到；
所述绵纶56纤维与所述棉纤维的质量比为15～80：85～20；
所述锦纶56纤维与所述阻燃粘胶纤维的质量比为15～80：85～20。
2.根据权利要求1所述的阻燃锦纶混纺织物，其特征在于：所述阻燃锦纶混纺织物的极限氧指数为30～40。
3.权利要求1或2所述阻燃锦纶混纺织物的制备方法，包括如下(1)或(2)的步骤：
(1)
1)用抗静电剂预处理锦纶56纤维；
2)将经步骤1)预处理后的锦纶56纤维与所述棉纤维按照所述质量比进行混纺，得到锦纶/棉混纺织物；
3)所述锦纶/棉混纺织物经阻燃整理，得到所述阻燃锦纶混纺织物；
(2)
1)用抗静电剂预处理锦纶56纤维；
2)将经步骤1)预处理后的锦纶56纤维与所述阻燃粘胶纤维按照所述质量比进行混纺，得到锦纶/粘胶阻燃混纺织物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：方法(1)1)和方法(2)1)中，经预处理后所述锦纶56纤维的回潮率为8～15％。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：方法(1)1)和方法(2)1)中，所述抗静电剂为聚乙二醇、环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物或三羟乙基季铵甲基硫酸盐。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：方法(1)3)中，所述阻燃整理为PROBAN阻燃整理或CP阻燃整理。
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