CN107557966A - 一种复合阻燃材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合阻燃材料及制备方法,属于芳纶应用技术领域。一种复合阻燃材料包括芳纶1414纤维、阻燃粘胶纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维及玄武岩纱线,再由各种纤维并股后加捻成线,加捻后的线作为经线和纬线织布。在利用芳纶1414纤维、阻燃粘胶纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维及玄武岩纱线各个性能的基础上,有效提高织物的阻燃性能,使其各自优势在混纺织物中进行互补,实现功能多样化。通过对芳纶1414与其他纺织纤维在一定的混纺比下,不仅提高阻燃性能,而且有效降低成本,增大可纺性,以满足市场需求。

Description

一种复合阻燃材料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料及制备方法,尤其的,涉及一种基于芳纶1414纤维的复合阻燃材料及制备方法,属于芳纶应用技术领域。
背景技术
芳纶1414,其化学名称为聚对苯二甲酰对苯二胺(英文名称简称PPTA)。芳纶分子结构是伸直链模型,有高取向、高结晶的特点,它还是已工业化的高性能增强纤维中唯一的有机纤维,也是在高性能复合材料中用量仅次于碳纤维的另一 种使用最多的高性能纤维。芳纶1414作为高性能纤维和复合材料在航天、航空、交通、通讯等领域获得了广泛的应用,其主要应用于汽车轮胎帘子布,防弹材料、防刺与防切割材料和摩擦材料,近年来致力于开发以耐热、安全防护服为主的衣料领域新用途,研究开发抗静电、高耐燃性、抗污染、耐气候性等多功能纤维, 已形成保护性用材料领域的新市场。由于其优异的综合性能,可加工成各种形态得纺织品、纸、纤维增强复合材料等制品,应用领域从军事工业发展到国际民生的各个领域,已成为产业用纤维材料发展最快的高性能纤维。
如今,随着对阻燃纺织品的需求,不仅在数量和品种上日益增加,而且对其生产成本、服用性能及阻燃性能的研究也倍受关注。提高所用纤维的可纺性、降低生产成本、提高织物的服用性及阻燃性能是阻燃防护服研发的永久问题。我国纺织品阻燃技术的研究较欧美等发达国家晚,首先是从纯棉织物不耐洗和耐洗阻燃入手,随着合成技术的发展,纺织品种从纯棉纺织品扩大到混纺纤维、合成纤维,纺织品的阻燃也从纯棉纺织品的阻燃进入难度更大的混纺和合成纤维的阻燃,利用芳纶1414的高耐燃性,其与棉纤维按不同的比例进行混纺和阻燃剂整理相结合,不仅降低了生产成本,而且还提高了纤维的可纺性,改善了织物的穿着舒适性。
2013年11月13日公开了一种公开号为CN103388223A,专利名称为“一种高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料及其制备方法”的发明专利,该专利制备方法的主要步骤为:(1)将棉纱浸入阻燃液中进行浸润,烘干,制成阻燃棉;(2)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维长丝与经过阻燃处理的阻燃棉并股后加捻成线,捻度在280-350T/M范围,捻向为Z捻,所述聚对苯二甲酰对苯二胺纤维长丝与阻燃棉的重量百分比为2∶3;(3)将加捻后的线作为经线和纬线织布,经纱密度为200-250根/10cm,纬纱密度为180-220根/10cm。由本发明制备的高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料,具有高强度、阻燃、耐高温、透气透湿性好,静电小,服用性能好等特点。
2013年11月20日公开了一种公开号为CN103397534A,专利名称为“芳纶1414与阻燃粘胶的混纺织物”的发明专利,该专利由30-40重量份的芳纶1414纤维和60-70重量份的阻燃粘胶纤维混纺制备而成。该发明的芳纶1414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。
发明内容
本发明根据目前市场需求,在现有技术的基础上,提供了一种复合阻燃材料及制备方法,在利用和提高纤维的各个性能的基础上,有效提高织物的阻燃性能和服用性能,使其各自优势在混纺织物中进行互补,实现功能多样化。通过对芳纶1414与其他纺织纤维在一定的混纺比下,不仅提高阻燃性能,而且有效降低成本,增大可纺性。
为了实现上述技术目的,提出如下的技术方案:
一种复合阻燃材料,包括芳纶1414纤维、阻燃粘胶纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维及玄武岩纱线混纺制成,其中,所述芳纶1414纤维20-25份、阻燃粘胶纤维30-35份、玻璃纤维10-15份、石墨烯纤维10-15份及玄武岩纱线10-15份。
进一步的,所述阻燃粘胶纤维含有纤维素和阻燃剂。
进一步的,所述阻燃剂包括硅氮阻燃剂和添加型含磷阻燃剂。
一种复合阻燃材料制备方法,具体包括如下步骤:
A.将粘胶纤维浸入阻燃液中进行浸润,烘干,制成阻燃粘胶纤维;
B.将芳纶1414纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维、玄武岩纱线及A步骤制成的阻燃粘胶纤维并股后加捻成线,捻度为370-450T/M,捻向为S捻或Z捻;
C.将加捻后的线作为经线和纬线织布,经纱密度为280-300根/10cm, 纬纱密度为250-260根/10cm。
进一步的,在A步骤中,所述阻燃液包括如下组分按重量百分比为:阻燃剂5-10%、分散剂0.3-0.7%、渗透剂 0.23-0.45%,余量为去离子水。
进一步的,在B步骤中,所述芳纶1414纤维经过抗性处理,即在芳纶1414纤维表面经过等离子喷涂涂层处理。
采用本技术方案,带来的有益技术效果为:
本发明根据目前市场需求,在现有技术的基础上,提供了一种复合阻燃材料及制备方法。在利用芳纶1414纤维、阻燃粘胶纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维及玄武岩纱线各个性能的基础上,有效提高织物的阻燃性能,使其各自优势在混纺织物中进行互补,实现功能多样化。通过对芳纶1414与其他纺织纤维在一定的混纺比下,不仅提高阻燃性能,而且有效降低成本,增大可纺性,以满足市场需求。
具体实施方式
下面通过对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种复合阻燃材料,包括芳纶1414纤维、阻燃粘胶纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维及玄武岩纱线混纺制成,其中,所述芳纶1414纤维20份、阻燃粘胶纤维35份、玻璃纤维15份、石墨烯纤维15份及玄武岩纱线15份。
进一步的,所述阻燃粘胶纤维含有纤维素和阻燃剂。
进一步的,所述阻燃剂为硅氮阻燃剂。
一种复合阻燃材料制备方法,具体包括如下步骤:
A.将粘胶纤维浸入阻燃液中进行浸润,烘干,制成阻燃粘胶纤维;
B.将芳纶1414纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维、玄武岩纱线及A步骤制成的阻燃粘胶纤维并股后加捻成线,捻度为370T/M,捻向为S捻;
C.将加捻后的线作为经线和纬线织布,经纱密度为280根/10cm, 纬纱密度为250根/10cm。
进一步的,在A步骤中,所述阻燃液包括如下组分按重量百分比为:阻燃剂5%、分散剂0.3%、渗透剂 0.23%,余量为去离子水。
进一步的,在B步骤中,所述芳纶1414纤维经过抗性处理,即在芳纶1414纤维表面经过等离子喷涂涂层处理。
实施例2
一种复合阻燃材料,包括芳纶1414纤维、阻燃粘胶纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维及玄武岩纱线混纺制成,其中,所述芳纶1414纤维25份、阻燃粘胶纤维30份、玻璃纤维15份、石墨烯纤维15份及玄武岩纱线15份。
进一步的,所述阻燃粘胶纤维含有纤维素和阻燃剂。
进一步的,所述阻燃剂为添加型含磷阻燃剂。
一种复合阻燃材料制备方法,具体包括如下步骤:
A.将粘胶纤维浸入阻燃液中进行浸润,烘干,制成阻燃粘胶纤维;
B.将芳纶1414纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维、玄武岩纱线及A步骤制成的阻燃粘胶纤维并股后加捻成线,捻度为450T/M,捻向为Z捻;
C.将加捻后的线作为经线和纬线织布,经纱密度为300根/10cm, 纬纱密度为260根/10cm。
进一步的,在A步骤中,所述阻燃液包括如下组分按重量百分比为:阻燃剂10%、分散剂0.7%、渗透剂 0.45%,余量为去离子水。
进一步的,在B步骤中,所述芳纶1414纤维经过抗性处理,即在芳纶1414纤维表面经过等离子喷涂涂层处理。
实施例3
一种复合阻燃材料,包括芳纶1414纤维、阻燃粘胶纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维及玄武岩纱线混纺制成,其中,所述芳纶1414纤维23份、阻燃粘胶纤维35份、玻璃纤维15份、石墨烯纤维12份及玄武岩纱线15份。
进一步的,所述阻燃粘胶纤维含有纤维素和阻燃剂。
进一步的,所述阻燃剂为硅氮阻燃剂。
一种复合阻燃材料制备方法,具体包括如下步骤:
A.将粘胶纤维浸入阻燃液中进行浸润,烘干,制成阻燃粘胶纤维;
B.将芳纶1414纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维、玄武岩纱线及A步骤制成的阻燃粘胶纤维并股后加捻成线,捻度为400T/M,捻向为S捻;
C.将加捻后的线作为经线和纬线织布,经纱密度为290根/10cm, 纬纱密度为255根/10cm。
进一步的,在A步骤中,所述阻燃液包括如下组分按重量百分比为:阻燃剂7%、分散剂0.5%、渗透剂 0.31%,余量为去离子水。
进一步的,在B步骤中,所述芳纶1414纤维经过抗性处理,即在芳纶1414纤维表面经过等离子喷涂涂层处理。
实施例4
一种复合阻燃材料,包括芳纶1414纤维、阻燃粘胶纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维及玄武岩纱线混纺制成,其中,所述芳纶1414纤维24份、阻燃粘胶纤维34份、玻璃纤维12份、石墨烯纤维15份及玄武岩纱线15份。
进一步的,所述阻燃粘胶纤维含有纤维素和阻燃剂。
进一步的,所述阻燃剂为添加型含磷阻燃剂。
一种复合阻燃材料制备方法,具体包括如下步骤:
A.将粘胶纤维浸入阻燃液中进行浸润,烘干,制成阻燃粘胶纤维;
B.将芳纶1414纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维、玄武岩纱线及A步骤制成的阻燃粘胶纤维并股后加捻成线,捻度为430T/M,捻向为S捻;
C.将加捻后的线作为经线和纬线织布,经纱密度为300根/10cm, 纬纱密度为250根/10cm。
进一步的,在A步骤中,所述阻燃液包括如下组分按重量百分比为:阻燃剂9%、分散剂0.68%、渗透剂 0.23%,余量为去离子水。
进一步的,在B步骤中,所述芳纶1414纤维经过抗性处理,即在芳纶1414纤维表面经过等离子喷涂涂层处理。

Claims (6)

1.一种复合阻燃材料,其特征在于:包括芳纶1414纤维、阻燃粘胶纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维及玄武岩纱线混纺制成,其中,所述芳纶1414纤维20-25份、阻燃粘胶纤维30-35份、玻璃纤维10-15份、石墨烯纤维10-15份及玄武岩纱线10-15份。
2.根据权利要求1所述的复合阻燃材料,其特征在于:所述阻燃粘胶纤维含有纤维素和阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的复合阻燃材料,其特征在于:所述阻燃剂包括硅氮阻燃剂和添加型含磷阻燃剂。
4.一种根据权利要求1-3中任意一项所述的复合阻燃材料制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A.将粘胶纤维浸入阻燃液中进行浸润,烘干,制成阻燃粘胶纤维;
B.将芳纶1414纤维、玻璃纤维、石墨烯纤维、玄武岩纱线及A步骤制成的阻燃粘胶纤维并股后加捻成线,捻度为370-450T/M,捻向为S捻或Z捻;
C.将加捻后的线作为经线和纬线织布,经纱密度为280-300根/10cm, 纬纱密度为250-260根/10cm。
5.根据权利要求4所述的复合阻燃材料制备方法,其特征在于,在A步骤中,所述阻燃液包括组分按重量百分比为:阻燃剂5-10%、分散剂0.3-0.7%、渗透剂 0.23-0.45%,余量为去离子水。
6.根据权利要求4所述的复合阻燃材料制备方法,其特征在于,在B步骤中,所述芳纶1414纤维经过抗性处理,即在芳纶1414纤维表面经过等离子喷涂涂层处理。
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