[发明专利]一种阻燃无纺布及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃无纺布及其生产方法。

背景技术

目前市场上无纺布的成网方式主要有干法、湿法、气流成网法、纺粘法、熔喷法，其中采用湿法制得的无纺布具有生产速度高，加工成本低的优点。形成湿法无纺布的纤维网的加固方式是靠外加的粘合剂产生粘合作用。如果要使无纺布达到阻燃效果，一般在粘合剂中添加阻燃剂，如卤系阻燃剂等，但目前市场上阻燃剂的回潮率较高，从而制得的无纺布很少应用于空气过滤材料。

如中国公开专利CN 101422672A公开了一种阻燃耐水洗过滤材料的制备方法，将基础材料浸泡于水性聚氨酯、环磷酸酯阻燃剂、磷酸二氢钠按一定比例配成的阻燃胶水溶液中，得到的过滤材料虽具有阻燃性能，但其聚合度较低，所以制得的过滤材料回潮率较高，如果应用于空气过滤领域的话，在过滤空气中的颗粒物时，由于容易受潮，导致过滤材料阻塞，缩短使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回潮率低、硬挺度高的阻燃无纺布。

本发明的另一目的在于提供一种生产成本低、工艺简单的阻燃无纺布的生产方法。

本发明的技术解决方案如下：本发明的阻燃无纺布，该无纺布中含有40～60重量%的聚酯纤维、60～40重量%的阻燃剂与粘结剂的共混物，所述阻燃剂为聚磷酸铵阻燃剂或聚磷酸铵三聚氰胺阻燃剂，且所述聚磷酸铵阻燃剂或聚磷酸铵三聚氰胺阻燃剂占共混物的40～70重量%，所述粘结剂的成分为丙烯酸树脂或苯丙乳液。本发明的阻燃剂与粘结剂的共混物就是指阻燃胶。如果无纺布中聚酯纤维的含量低于40重量%的话，会影响无纺布的通气度以及无纺布的硬挺度；如果聚酯纤维的含量高于60重量%的话，无纺布中阻燃剂与粘结剂的共混物的含量就过低，就会导致无纺布的强度下降。

上述阻燃剂为聚磷酸铵阻燃剂或聚磷酸铵三聚氰胺阻燃剂。聚磷酸铵具有较小的水溶性，聚磷酸铵中的磷含量大于32%，超过所有的磷系阻燃剂，而且聚磷酸铵的热分解温度大于250℃，具有较高的热稳定性，受强热后可分解，生成聚磷酸和氨。氨可稀释可燃气体，聚磷酸是一种强酸性脱水剂，可促使有机物表面生成炭化膜。另外，聚磷酸有覆盖作用，可隔绝空气防止燃烧。本发明的阻燃剂优选聚磷酸铵三聚氰胺，聚磷酸铵三聚氰胺中的磷氮阻燃体系具有明显的磷-氮协同作用，含氮化合物与含磷化合物的协同阻燃效果高于各单个阻燃剂的阻燃效果，而且氮还能促进磷酸对纤维的磷酸化。除此之外，聚磷酸铵三聚氰胺还具有较高的聚合度，使得水溶性较小，因此回潮率低。从而聚磷酸铵三聚氰胺作为阻燃剂涂覆于纤维网表面制得的无纺布具有很低的回潮率。

上述聚磷酸铵阻燃剂或聚磷酸铵三聚氰胺阻燃剂与粘结剂共混，加工简便，且上述阻燃剂占共混物的40～70重量%，如果阻燃剂占共混物的含量高于70重量%的话，不仅会增加成本，而且制得的无纺布不易打褶，另外由于粘结剂的含量过低，起不到粘结的作用，从而会影响无纺布的强度；如果阻燃剂占共混物的含量低于40重量%的话，阻燃剂变少，起不到阻燃的效果。上述粘结剂主要成分为丙烯酸树脂或苯丙乳液，具有较好的粘结效果。

本发明的阻燃无纺布，上述聚酯纤维是由1.5～10dtex之间的粗纤度聚酯纤维与0.5～1.5dtex之间的细纤度聚酯纤维构成。其中粗纤度聚酯纤维起到支撑无纺布的作用，可以提高无纺布的通气度；细纤度聚酯纤维可以提高无纺布的捕集效率。本发明聚酯纤维的长度不易过长,过长的话在制浆过程中形成扭结，抱团成块，因此聚酯纤维的长度优选5～15mm。

本发明的阻燃无纺布，上述粗纤度聚酯纤维占聚酯纤维的40～70重量%、上述细纤度聚酯纤维占聚酯纤维的30～60重量%。如果粗纤度聚酯纤维的含量低于40%的话，会影响无纺布的硬挺度，起不到支撑作用；如果粗纤度聚酯纤维的含量高于70%的话，过多的粗纤度聚酯纤维制得的无纺布，其空隙偏大，添加活性炭颗粒时容易发生漏炭的现象。

本发明的阻燃无纺布的回潮率低于2%。由于采用的阻燃剂具有聚合度高的优点，上述两种阻燃剂的聚合度大于1000，溶解度低于2g,因此本发明的无纺布在ISO139:2005规定的条件下回潮率能够低于2%,从而本发明的无纺布在过滤空气中的颗粒物时，不易受潮，不易阻塞，使用寿命长。

根据FMVSS 302标准，本发明的阻燃无纺布的燃烧速度低于102mm/min，符合标准中关于阻燃的要求。

本发明的阻燃无纺布的横向硬挺度为250～460mN,纵向硬挺度为100～300mN。刚软度也就是无纺布的硬挺度，过滤用无纺布的硬挺度越高，后续打褶加工比较容易，打褶后的材料，褶型保持较好，不易坍陷形成凹槽，构造压损也会比较低。