JPS61186521A - Flameproof yarn - Google Patents
Flameproof yarnInfo
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- JPS61186521A JPS61186521A JP2197085A JP2197085A JPS61186521A JP S61186521 A JPS61186521 A JP S61186521A JP 2197085 A JP2197085 A JP 2197085A JP 2197085 A JP2197085 A JP 2197085A JP S61186521 A JPS61186521 A JP S61186521A
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- loi
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、結節強力が高く、紡績性、耐摩耗性にすぐれ
た耐炎性繊維に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to flame-resistant fibers with high knot strength, excellent spinnability, and abrasion resistance.
(従来技術)
従来から、耐炎性や耐熱性が要求される分野では主とし
て石綿が使用されていたが、近年では、炭素繊維や耐炎
化繊維がそのすぐれた耐炎、耐熱性により、石綿に代っ
て使用されつつある。(Prior art) Traditionally, asbestos has been mainly used in fields that require flame resistance and heat resistance, but in recent years, carbon fibers and flame-resistant fibers have replaced asbestos due to their excellent flame and heat resistance. It is beginning to be used.
その中でも耐炎化繊維は比重が小さく、しなやかである
という特徴を有することから注目されている。しかし、
この繊維は結節強力が小さく、脆いという欠点を有して
おり、製編織中の風綿がひどく、また布帛にした後の強
力や耐摩耗性が極めて弱く実用的なものとはいえないも
のであった。Among these, flame-resistant fibers are attracting attention because they have a low specific gravity and are flexible. but,
This fiber has the disadvantages of low knot strength and brittleness, and is extremely fluffy during weaving, and has very low strength and abrasion resistance after being made into a fabric, making it impractical. there were.
かかる耐炎化繊維として、A1化合物、Fe化合物、P
化合物の3者を、微量混合してなる水溶液中でアクリロ
ニトリル系、m維を処理し、これを耐炎化して、限界酸
素指数45以上の耐炎繊維を形成することが特開昭59
−76927号公報で提案されている。この繊維は耐炎
性は有するが、強度が弱く、やはり脆い欠点は解消され
ていないものであった。Such flame-resistant fibers include A1 compound, Fe compound, P
JP-A No. 59/1989 discloses that acrylonitrile-based fibers and m-fibers are treated in an aqueous solution prepared by mixing trace amounts of the three compounds to make them flame-resistant, thereby forming flame-resistant fibers with a limiting oxygen index of 45 or more.
This is proposed in the publication No.-76927. Although this fiber has flame resistance, its strength is low and the drawback of brittleness has not been solved.
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は、かかる従来欠点を改善し、結節強力が高く、
紡績性、耐摩耗性にすぐれた耐炎性繊維を提供するもの
である。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention improves such conventional drawbacks, has high knot strength,
The present invention provides flame-resistant fibers with excellent spinnability and abrasion resistance.
本発明の耐炎性繊維は上記特性と同時に限界酸素指数が
35以上であるというすぐれた耐炎性を示す点で特徴的
である。The flame-resistant fiber of the present invention is unique in that it exhibits not only the above properties but also excellent flame resistance with a limiting oxygen index of 35 or more.
(問題点を解決するための手段)
JIS−に7201で規定される限界酸素指数か21〜
35であるポリアクリロニトリル系耐炎化繊維が、脱水
炭化能を有する難燃性化合物またはハロゲン化率が0.
5以上の有機ハロゲン化合物の少なくとも1種を5重量
%以上含有することを特徴とする耐炎性繊維。(Means for solving the problem) The limit oxygen index specified in JIS-7201 is 21~
The flame-resistant polyacrylonitrile fiber of No. 35 is a flame-retardant compound having dehydration carbonization ability or a halogenation rate of 0.
A flame-resistant fiber containing 5% by weight or more of at least one organic halogen compound of 5 or more.
本発明でいう、限界酸素指数(以下LOIという)とは
、JIS−に7201で規定されるもので、耐炎化の程
度ならびに耐炎性能の目安となる指数である。測定方法
は次の通りである。The limiting oxygen index (hereinafter referred to as LOI) as used in the present invention is defined by JIS-7201, and is an index that is a measure of the degree of flame resistance and flame resistance performance. The measurement method is as follows.
′ 測定試料約1gを直径約Q、3mmの針金を支持体
として巻き付け、直径約7mmの紐状にして、タテ15
0111mの枠に固定して、これを燃焼筒内にセットす
る。次いで、その中に酸素と窒素の混合ガスを11.4
α/min、で約30秒間流した後、試料の上端に点火
し、試料が3分間以上燃え続けるか又は着火後の燃焼長
さが50mm以上燃え続けるのに必要な最低の酸素流量
(A)と、その時の窒素流!(B)とを決定する。その
混合ガスの総流量に対する酸素流量の割合がLOIであ
る。' Wrap about 1 g of the measurement sample around a wire with a diameter of about Q and 3 mm as a support, make it into a string with a diameter of about 7 mm, and tie it vertically by 15 mm.
0111m frame and set it inside the combustion cylinder. Next, a mixed gas of oxygen and nitrogen was added to the mixture at 11.4
α/min, after approximately 30 seconds, the upper end of the sample is ignited and the minimum oxygen flow rate (A) required for the sample to continue burning for 3 minutes or more or for a combustion length of 50 mm or more after ignition. And the nitrogen flow at that time! (B). The ratio of the oxygen flow rate to the total flow rate of the mixed gas is the LOI.
LOI= [A/ (A十B)] x100−LOIが
高い値である程、耐炎化が進んでおり、かつ耐炎性能が
高いことを意味する。LOI = [A/ (A + B)] The higher the value of x100-LOI, the more advanced the flame resistance is, and the higher the flame resistance performance.
本発明でいう耐炎化繊維は上記LOIが21〜35の範
囲である特定なものである必要がある。The flame-resistant fiber as used in the present invention needs to be a specific fiber having the above-mentioned LOI in the range of 21 to 35.
LOIが21未満のアクリロニトリル系繊維(PAN)
では耐炎性が乏しく、耐炎性の向上も期待できない。ま
たLOIが35を越えるPANでは結節強力を満足する
ものが得られないし、LOI値の飛躍的向上も達成され
ない。Acrylonitrile fiber (PAN) with LOI less than 21
However, flame resistance is poor and no improvement in flame resistance can be expected. Furthermore, with PAN having an LOI exceeding 35, it is not possible to obtain a satisfactory nodule strength, and a dramatic improvement in the LOI value cannot be achieved.
本発明でいうPANとは、通常プレカーサーとして用い
られるPANであり、アクリロニトリルを少なくとも8
5モル%以上、好ましくは95モル%以上含有する重合
体または共重合体である。The PAN referred to in the present invention is a PAN that is usually used as a precursor, and contains at least 80% of acrylonitrile.
It is a polymer or copolymer containing 5 mol% or more, preferably 95 mol% or more.
かかる共重合成分としては、たとえばアクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、メチルアクリレート、メチルメ
タクリレート、のようなアリルカルボン酸およびそのエ
ステル類、ならびにハイドロオキシエチルアクリル酸、
ハイドロオキシエチルアクリレート、ハイドロオキシエ
チルメタクリレートのような含水酸基カルボン酸および
そのエステル類、ざらには塩化ビニル、塩化ビニリデン
、α−クロルアクリロニトリル、ハイドロオキシアクリ
ロニトリル、アリルスルホン酸ソーダなどのビニル基含
有化合物があげられる。Such copolymerization components include, for example, allyl carboxylic acids and their esters such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, methyl acrylate, and methyl methacrylate, as well as hydroxyethyl acrylic acid,
Hydrous acid group carboxylic acids and their esters such as hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate, and vinyl group-containing compounds such as vinyl chloride, vinylidene chloride, α-chloroacrylonitrile, hydroxyacrylonitrile, and sodium allylsulfonate. can give.
かかるPANの繊度に限定はないが、通常0゜5d以上
であればよく、特に1〜15dのものが使用される。There is no limit to the fineness of such PAN, but it generally only needs to be 0.5 d or more, and 1 to 15 d is particularly used.
本発明の耐炎性繊維は単繊維の結節強力が0゜9q以上
、ざらには1.0g以上である点に特徴を有する。すな
わち、この繊維は耐摩耗性ならびに耐屈曲性にすぐれた
性能を発揮するものでおる。The flame-resistant fiber of the present invention is characterized in that the knot strength of the single fiber is 0°9q or more, roughly 1.0g or more. That is, this fiber exhibits excellent performance in abrasion resistance and bending resistance.
本発明の耐炎性繊維は、前記強力的な性能アップもざる
ことながら、LOIが少なくとも35、ざらには40、
特に45以上という飛躍的な耐炎性能の向上を達成する
点が特徴的である。The flame-resistant fiber of the present invention has an LOI of at least 35, roughly 40, while also having the above-mentioned strong performance improvement.
In particular, it is distinctive in that it achieves a dramatic improvement in flame resistance of 45 or more.
かかる繊維は前記特定な耐炎化繊維に脱水炭化能を有す
る化合物またはハロゲン化率0.5以上の有機ハロゲン
化合物の少なくとも1種を5重量%以上含有せしめるこ
とによって達成される。Such fibers can be achieved by adding 5% by weight or more of at least one kind of a compound having dehydration carbonization ability or an organic halogen compound having a halogenation rate of 0.5 or more to the above-mentioned specific flame-resistant fiber.
脱水炭化能を有する難燃性化合物の例としては、たとえ
ば811m化合物、スルファミン酸化合物、グアニジン
化合物、メラミン化合物、リン化合物などがあげられる
が、これらに限定する必要はない。Examples of flame-retardant compounds having dehydration carbonization ability include, but are not limited to, 811m compounds, sulfamic acid compounds, guanidine compounds, melamine compounds, and phosphorus compounds.
これらの中でも、ハロゲンまたは/およびリンを有効成
分とする難燃性化合物が好ましい。Among these, flame-retardant compounds containing halogen and/or phosphorus as active ingredients are preferred.
かかる難燃性化合物の中でも、特に無機化合物または酸
化合物が好ましい。たとえば、v!A酸、硼酸アンモン
、硼砂、スルファミン酸グアニジン、オルソリン酸、縮
合リン酸、リン酸アンモン、リン酸グアニル尿素、リン
酸グアニジン、リン酸メラミン、塩化亜鉛、塩化ジルコ
ニウム、塩化アルミニウム臭化アンモン、などがあげら
れる。かかる化合物の中でも特にグアニジン系化合物が
安定性にすぐれた特徴を発揮するので好ましい。Among such flame-retardant compounds, inorganic compounds or acid compounds are particularly preferred. For example, v! A acid, ammonium borate, borax, guanidine sulfamate, orthophosphoric acid, condensed phosphoric acid, ammonium phosphate, guanylurea phosphate, guanidine phosphate, melamine phosphate, zinc chloride, zirconium chloride, aluminum chloride ammonium bromide, etc. can give. Among such compounds, guanidine compounds are particularly preferred because they exhibit excellent stability.
ハロゲン化率0.5以上の有機ハロゲン化合物とは、含
有するハロゲンの原子総量を、その化合物分子量で割っ
た値(ハロゲン化率)が0.5以上であるものである。An organic halogen compound having a halogenation rate of 0.5 or more is one in which the value obtained by dividing the total amount of halogen atoms contained by the molecular weight of the compound (halogenation rate) is 0.5 or more.
かかる化合物としては、たとえばへキサクロロシクロド
デカン、ペンタクロロジフェニルエーテル、ヘキサブロ
モシクロドデカン、ベンタブ、ロモジフェニルエーテル
、デカブロモジフェニルエーテル、ヘキサブロモベンゼ
ンなどのハロゲン化合物があげられる。これらの中でも
臭素化合物が好ましい。Examples of such compounds include halogen compounds such as hexachlorocyclododecane, pentachlorodiphenyl ether, hexabromocyclododecane, bentab, romodiphenyl ether, decabromodiphenyl ether, and hexabromobenzene. Among these, bromine compounds are preferred.
かかる化合物は、好ましくは7〜30重量%、特に好ま
しくは10−20重量%含有せしめることにより、LO
Iならびに結節強力の相乗的向上が達成される。ここで
含有の形としては付着の形態が、特に本発明の効果を達
成し易い特徴がある。Such a compound is preferably contained in an amount of 7 to 30% by weight, particularly preferably 10 to 20% by weight, thereby reducing the LO
A synergistic improvement in I as well as nodule strength is achieved. Here, as for the form of inclusion, the form of attachment has the characteristic that it is particularly easy to achieve the effects of the present invention.
本発明の繊維は、前記特定LOIに酸化処理したPAN
に、通常の処理剤溶液を含浸、またはパッド、塗布する
などの付与手段により、該化合物を付与することにより
達成される。The fiber of the present invention is a PAN oxidized to the specific LOI.
This is achieved by applying the compound to the surface of the substrate by means of impregnation, padding, coating, or the like with a conventional processing agent solution.
本発明のPAN系耐炎化繊維は、通常の方法により形成
する。すなわち、通常のPANプレカーサーを、空気、
S02その他の酸化性ガス中で、200〜300℃の温
度で、10分間6以上酸化処理することにより形成され
る。この時の耐炎化の程度を、LOIで21〜35、好
ましくは23〜30という特定な範囲に制御する。つま
り耐炎化の程度を抑える点に特徴を有する。The PAN-based flame-resistant fiber of the present invention is formed by a conventional method. That is, a normal PAN precursor is replaced with air,
It is formed by performing oxidation treatment in S02 or other oxidizing gas at a temperature of 200 to 300° C. for 10 minutes or more. The degree of flame resistance at this time is controlled to a specific range of LOI of 21 to 35, preferably 23 to 30. In other words, it is characterized by suppressing the degree of flame resistance.
該化合物を付与した後、必要により加熱処理して乾燥す
る。After applying the compound, it is heated and dried if necessary.
かくして得られる耐炎性繊維は耐炎化度が低いPANで
あるにもかかわらず、すぐれた耐炎性を有し、かつ結節
強力も耐摩耗性、耐屈曲性も同時に向上する。Although the flame-resistant fiber thus obtained is a PAN with a low degree of flame resistance, it has excellent flame resistance, and simultaneously improves knot strength, abrasion resistance, and bending resistance.
(実施例)
実施例1
アクリロニトリル99.2モル%、イタコン酸0.4モ
ル%、アリルスルホン酸ソーダ0.4モル%からなるア
クリル系共重合体を、常法により、湿式紡糸して単糸繊
度2.3dの繊維を得た。(Example) Example 1 An acrylic copolymer consisting of 99.2 mol% acrylonitrile, 0.4 mol% itaconic acid, and 0.4 mol% sodium allylsulfonate was wet-spun into a single fiber by a conventional method. A fiber with a fineness of 2.3 d was obtained.
得られたPANを、フリーの状態で鉄枠にかぜの形でぶ
らさげて、250℃の空気中で酸化処理した。酸化条件
を変更してLOIの異なる耐炎化糸を形成した。The obtained PAN was hung in a free state on an iron frame in the form of a windshield, and oxidized in air at 250°C. Flame-resistant yarns with different LOIs were formed by changing the oxidation conditions.
得られた各種LOIを有するPANに、それぞれリン酸
を固形分で10重量%付与せしめた。Each of the obtained PANs having various LOIs was provided with 10% by weight of phosphoric acid in terms of solid content.
これらの結果を、引張強力、結節強力ならびにLOIで
評価した。These results were evaluated by tensile strength, knot strength and LOI.
表中のLOIは本分中で定義したJIS’−に7021
に準じたものである。また引張強力ならびに結節強力は
単糸1本のデーターである。The LOI in the table is 7021 according to JIS'- defined in the main text.
This is in accordance with. Furthermore, the tensile strength and knot strength are data for one single yarn.
表1の結果から、原耐炎化繊維のLOIが21〜35で
ある繊維が、結節強力ならびに引張強力が高く、かつ耐
炎性を向上することが、耐炎性繊維のデーターから明白
である。From the results in Table 1, it is clear from the data on flame-resistant fibers that fibers whose original flame-resistant fibers have an LOI of 21 to 35 have high knot strength and tensile strength, and have improved flame resistance.
実施例5〜12
実施例2のLOIが25の耐炎化繊維を用いて、各種難
燃性化合物を約10重量%付与して、得られた耐炎性繊
維のLOIを評価した。Examples 5 to 12 Using the flame-resistant fiber of Example 2 with an LOI of 25, various flame-retardant compounds were added in an amount of about 10% by weight, and the LOI of the obtained flame-resistant fiber was evaluated.
その結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.
表中のX化率とはハロゲン化率を意味する。The X conversion rate in the table means the halogenation rate.
表からハロゲン化率0.5以上の有機ハロゲン化合物な
らびに脱水炭化能を有する化合物の耐炎性能の向上効果
が大きいことがわかる。特に脱水炭化能を有する化合物
はLOIの向上効果が大きいことがわかる。From the table, it can be seen that organic halogen compounds with a halogenation rate of 0.5 or more and compounds having dehydration carbonization ability have a large effect of improving flame resistance performance. In particular, it can be seen that compounds having dehydration carbonization ability have a large effect of improving LOI.
実施例13〜15
実施例2で得たLOI25の耐炎化繊維にリン酸グアニ
ジン水溶液を用いて、付着量を変更して付与した。この
繊維のLOIを測定した。結果を表3に示す。Examples 13 to 15 A guanidine phosphate aqueous solution was applied to the flame-retardant fiber of LOI 25 obtained in Example 2 with varying amounts of adhesion. The LOI of this fiber was measured. The results are shown in Table 3.
表から、難燃性化合物の含有量が5重量%未満では本発
明の目的が達成されないことがわかる。It can be seen from the table that the object of the present invention cannot be achieved if the content of the flame retardant compound is less than 5% by weight.
(発明の効果)
本発明は、結節強力か高く、紡績性、耐摩耗性、耐屈曲
性にすぐれた耐炎性繊維を提供するものである。本発明
の耐炎性繊維は上記特性と同時にすぐれた耐炎性をも同
時に達成する。(Effects of the Invention) The present invention provides a flame-resistant fiber with high knot strength and excellent spinnability, abrasion resistance, and bending resistance. The flame-resistant fiber of the present invention simultaneously achieves the above properties and excellent flame resistance.
Claims (1)
21〜35であるポリアクリロニトリル系耐炎化繊維が
、脱水炭化能を有する難燃性化合物またはハロゲン化率
が0.5以上の有機ハロゲン化合物の少なくとも1種を
5重量%以上含有することを特徴とする耐炎性繊維。(1) Polyacrylonitrile flame-resistant fibers with a limiting oxygen index of 21 to 35 as defined in JIS-K7201 are made of flame-retardant compounds with dehydration carbonization ability or organic halogen compounds with a halogenation rate of 0.5 or more. A flame-resistant fiber containing 5% by weight or more of at least one kind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2197085A JPS61186521A (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Flameproof yarn |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2197085A JPS61186521A (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Flameproof yarn |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61186521A true JPS61186521A (en) | 1986-08-20 |
Family
ID=12069897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2197085A Pending JPS61186521A (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Flameproof yarn |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61186521A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5048227A (en) * | 1973-09-07 | 1975-04-30 | ||
JPS5540804A (en) * | 1978-09-08 | 1980-03-22 | Toho Beslon Co | Fire retarded fabric |
JPS5976927A (en) * | 1982-10-20 | 1984-05-02 | Toho Rayon Co Ltd | Acrylonitrile-based flameproof fiber |
-
1985
- 1985-02-08 JP JP2197085A patent/JPS61186521A/en active Pending
Patent Citations (3)
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