CN106192055A - 一种高弹阻燃锦纶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高弹阻燃锦纶，由50‑70份锦纶切片、10‑30份苎麻纤维、8‑15份膨润土、6‑10份硅藻泥、3‑6份柠檬酸钠和2‑5份抗氧化剂制得。所得锦纶纤维克服了在燃烧时的熔融滴落现象，从而提高了阻燃性能，而且其吸湿性也得到显著改善。

Description

一种高弹阻燃锦纶
技术领域
本发明属于纤维领域，具体涉及一种高弹阻燃锦纶。
背景技术
锦纶纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维。锦纶是聚酰胺纤维的商品名称, 其基本组成物质是通过酰胺键—[NHCO]—连接起来的脂肪族聚酰胺。因其原料资源丰富，产品强力、耐蛀和耐磨性居所有纤维之首，所以被广泛的使用。但是其也存在很多不可忽视的缺点，例如在燃烧时锦纶纤维会发生熔融收缩现象，造成严重的熔融滴落，熔滴不仅会灼伤皮肤，还极可能引发二次火灾。另外，锦纶纤维的吸湿性能较低，穿着舒适度相较于天然织物棉、麻等明显降低。因此，改善锦纶纤维的阻燃性能和吸湿性能对拓展其应用具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高弹阻燃锦纶。所得锦纶纤维克服了在燃烧时的熔融滴落现象，从而提高了阻燃性能，而且其吸湿性也得到显著改善。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高弹阻燃锦纶，按照重量份，由以下原料制得：50-70份锦纶切片、10-30份苎麻纤维、8-15份膨润土、6-10份硅藻泥、3-6份柠檬酸钠和2-5份抗氧化剂。
优选地，按照重量份，由以下原料制得：60份锦纶切片、25份苎麻纤维、10份膨润土、8份硅藻泥、5份柠檬酸钠和3份抗氧化剂。
该高弹阻燃锦纶的制备方法，包括如下制备步骤：
（1）将苎麻纤维烘干后晒干、粉碎后过80-120目筛，加入到氯化锌水溶液/ 乙醇(1:2,v/v) 混合溶液中，溶液用量为15～20mL/1g，使苎麻纤维充分溶解，得到苎麻纤维混合液；其中氯化锌水溶液的质量浓度为25~40%；
（2）往步骤（1）中所得的苎麻纤维的混合液中加入柠檬酸钠、硅藻泥和膨润土充分搅拌混合，干燥除去水和乙醇，得到混合粉末；
（3）将锦纶切片在150~160℃干燥后，与步骤（2）所得的混合粉末和抗氧化剂共混后，熔融纺丝制备高弹阻燃锦纶，所述熔融纺丝的的温度为250~270℃，所述熔融纺丝的速度为800~1500m/min。
本发明的显著优点：
（1）硅藻泥是纳米级的多孔材料（微孔直径约0.1-0.2微米），孔隙率高达90%，规则、整齐地排列成圆形和针形，其单位面积上的微细孔数量比木炭还要多出数千倍，因此硅藻泥的应用，使所得锦纶的透气性更佳。
（2）苎麻纤维坚韧，富有光泽、染色鲜艳、不容易褪色，具有耐腐、不易发霉等特性，散热快，也不易传电，用于锦纶纤维中，能够提高其光泽性，透气性。另一方面，苎麻纤维成份是纤维素，其为含有多羟基的高分子化合物，燃烧的时候，能够有大量的残炭，与柠檬酸钠共同作用，能够得到膨松的阻燃炭层，起到隔热和阻隔氧气传递的作用。
（3）膨润土是一种应用广泛的天然矿物材料，其主要成分为三氧化二铝和二氧化硅，遇火不会燃烧。另外，膨润土和硅藻泥的使用，使锦纶纤维在燃烧时，其熔体的粘度增加，则不易形成熔滴，从而更好的达到阻燃的目的。
（4）本发明中将苎麻纤维溶解后与硅藻泥、膨润土和柠檬酸钠充分的混合后，再与锦纶纤维共混后进行熔融纺丝。该工艺不仅降低锦纶纤维的纺丝温度，而且使得苎麻纤维与锦纶纤维充分混合，进而使得最终纤维产品的阻燃性能和吸湿性更好。
具体实施方式
实施例1
一种高弹阻燃锦纶，按照重量份，由以下原料制得：50份锦纶切片、10份苎麻纤维、8份膨润土、6份硅藻泥、3份柠檬酸钠和2份抗氧化剂。
该高弹阻燃锦纶的制备方法，包括如下制备步骤：
（1）将苎麻纤维烘干后晒干、粉碎后过100目筛，加入到氯化锌水溶液/ 乙醇(1:2,v/v)混合溶液中，溶液用量为18mL/1g，使苎麻纤维充分溶解，得到苎麻纤维混合液；其中氯化锌水溶液的质量浓度为25%；
（2）往步骤（1）中所得的苎麻纤维的混合液中加入柠檬酸钠、硅藻泥和膨润土充分搅拌混合，干燥除去水和乙醇，得到混合粉末；
（3）将锦纶切片在150℃干燥后，与步骤（2）所得的混合粉末和抗氧化剂共混后，熔融纺丝制备高弹阻燃锦纶，所述熔融纺丝的的温度为250℃，所述熔融纺丝的速度为1200m/min。
实施例2
一种高弹阻燃锦纶，按照重量份，由以下原料制得：60份锦纶切片、25份苎麻纤维、10份膨润土、8份硅藻泥、5份柠檬酸钠和3份抗氧化剂。
该高弹阻燃锦纶的制备方法，包括如下制备步骤：
（1）将苎麻纤维烘干后晒干、粉碎后过120目筛，加入到氯化锌水溶液/ 乙醇(1:2,v/v)混合溶液中，溶液用量为15mL/1g，使苎麻纤维充分溶解，得到苎麻纤维混合液；其中氯化锌水溶液的质量浓度为30%；
（2）往步骤（1）中所得的苎麻纤维的混合液中加入柠檬酸钠、硅藻泥和膨润土充分搅拌混合，干燥除去水和乙醇，得到混合粉末；
（3）将锦纶切片在156℃干燥后，与步骤（2）所得的混合粉末和抗氧化剂共混后，熔融纺丝制备高弹阻燃锦纶，所述熔融纺丝的的温度为265℃，所述熔融纺丝的速度为800m/min。
实施例3
一种高弹阻燃锦纶，按照重量份，由以下原料制得：70份锦纶切片、30份苎麻纤维、15份膨润土、10份硅藻泥、6份柠檬酸钠和5份抗氧化剂。
该高弹阻燃锦纶的制备方法，包括如下制备步骤：
（1）将苎麻纤维烘干后晒干、粉碎后过80目筛，加入到氯化锌水溶液/ 乙醇(1:2,v/v)混合溶液中，溶液用量为20mL/1g，使苎麻纤维充分溶解，得到苎麻纤维混合液；其中氯化锌水溶液的质量浓度为40%；
（2）往步骤（1）中所得的苎麻纤维的混合液中加入柠檬酸钠、硅藻泥和膨润土充分搅拌混合，干燥除去水和乙醇，得到混合粉末；
（3）将锦纶切片在160℃干燥后，与步骤（2）所得的混合粉末和抗氧化剂共混后，熔融纺丝制备高弹阻燃锦纶，所述熔融纺丝的的温度为270℃，所述熔融纺丝的速度为1500m/min。
对比例
由98份锦纶切片和2份抗氧化剂组成。其制备过程如下：
将锦纶切片和抗氧化剂进行在280℃下，纺丝的速度为1250m/min的条件下进行熔融纺丝，得到锦纶纤维。
将上述实施例和对比例所得的锦纶按照GB/T21295-2007测试标准测定所得材料的阻燃级别和极限氧指数值（LOI），所得结果列于表1。由表1的可知，所得阻燃锦纶的阻燃性能得到显著的提高。
表1.实施例1-3和对比例所得锦纶的阻燃性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种高弹阻燃锦纶，其特征在于：按照重量份，由以下原料制得：50-70份锦纶切片、10-30份苎麻纤维、8-15份膨润土、6-10份硅藻泥、3-6份柠檬酸钠和2-5份抗氧化剂。
2.根据权利要求1所述的高弹阻燃锦纶，其特征在于：按照重量份，由以下原料制得：60份锦纶切片、25份苎麻纤维、10份膨润土、8份硅藻泥、5份柠檬酸钠和3份抗氧化剂。
3.一种如权利要求1所述的高弹阻燃锦纶的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
（1）将苎麻纤维烘干后晒干、粉碎后过80-120目筛，加入到氯化锌水溶液/ 乙醇(1:2,v/v) 混合溶液中，溶液用量为15～20mL/1g，使苎麻纤维充分溶解，得到苎麻纤维混合液；
（2）往步骤（1）中所得的苎麻纤维的混合液中加入柠檬酸钠、硅藻泥和膨润土充分搅拌混合，干燥除去水和乙醇，得到混合粉末；
（3）将锦纶切片在150~160℃干燥后，与步骤（2）所得的混合粉末和抗氧化剂共混后，熔融纺丝制备高弹阻燃锦纶。
4.根据权利要求3所述的高弹阻燃锦纶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中的氯化锌水溶液的质量浓度为25~40%。
5.根据权利要求3所述的高弹阻燃锦纶的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述熔融纺丝的的温度为250~270℃，所述熔融纺丝的速度为800~1500m/min。
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