[发明专利]一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织技术领域，尤其是涉及一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法。

背景技术

丙纶是发展最为迅速的合成纤维，目前已是合成纤维的第四大品种，是常见化学纤维中最轻的纤维。丙纶可以纯纺或与羊毛、棉或粘胶等混纺混织来制作各种衣料，用于织各种针织品如织袜、手套、针织衫、针织裤，洗碗布，蚊帐布，被絮，保暖填料、尿布湿等。丙纶及其制品也可以作为原料使用于地毯、渔网，帆布，水龙带，混凝土增强材料。丙纶近火焰即熔缩，易燃，离火燃烧缓慢并冒黑烟，火焰上端黄色，下端蓝色，散发出石油味，烧后灰烬为硬圆浅黄褐色颗粒。

在一些火灾中，很多被“烧死”的人实际上是先烟气中毒窒息死亡之后又被火烧的。纺织品往往是火灾中浓烟的主要来源，控制燃烧过程中的发烟量将有助于大幅度减少伤亡人数。纺织品较易燃烧并释放大量的烟及有毒气体，其原因在于纺织品是热的不良导体，燃烧的过程往往局部经历熔融、裂解并最终燃烧，燃烧具有不同时性，因此熔融、裂解速度将决定了纺织品的燃烧性。发明人研究发现，提高纺织品的导热性能、熔融和裂解的速度将使会使纺织品的燃烧更为彻底，发烟量大幅减少。

发明内容

为克服丙纶纤维燃烧会释放出大量的黑烟对人体的健康产生重大的危害的问题，本发明提供一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法。

本发明是通过以下技术实现的：

一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)纳米微胶囊助燃剂的准备：混合纳米金属粉末、聚乙二醇、乙醇并在超声波发生器中均匀分散，依次加入苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乙烯吡咯烷酮、六水氯化铁，得到混合物，在氮气保护下，升温至65～70℃，在超声波发生器中持续搅拌12～24h后，离心沉降后并以丙酮洗涤，洗涤完毕，真空冷冻干燥，即得纳米微胶囊助燃剂；

2)纺丝原料的准备：将普通丙纶切片与纳米微胶囊助燃剂按质量比100：3～5混合均匀后，于160～180℃下搅拌30～60min，即得纺丝原料；

3)丙纶纺丝：采用传统丙纶的熔融纺丝工艺制得易燃低烟丙纶初纤维；

4)后加工：将步骤3)所制得的易燃低烟丙纶纤维置入30～50℃的氧化环境下氧化24～48h，即得易燃低烟丙纶纤维。

优选地，所述纳米微胶囊助燃剂包括如下重量配比的原料：纳米金属粉末20～25份，苯乙烯40～60份，聚乙二醇70～80份，乙醇1000～1500份，偶氮二异丁腈1～3份，聚乙烯吡咯烷酮1～3份、六水氯化铁0.5～1.5份。

优选地，所述纳米金属粉末为纳米铝粉或纳米镁粉。

优选地，所述纳米金属粉末的中心粒径为10～30nm。

优选地，超声波的功率为300～400W，频率为40KHz；离心沉降的离心速率为10000～15000rpm，时间为5～10min。

优选地，真空冷冻干燥的温度为-80～-60℃，气压为0.1～0.5KPa，时间为72～96h。

优选地，纺丝速度为600～800m/min，易燃低烟丙纶初生纤维的纤度为40～80dtex。。

本发明的有益效果在于：

1)采用原位聚合法对纳米铝粉或纳米镁粉进行微胶囊化，制得一种球状的纳米微胶囊助燃剂，其球体平均直径为100～150nm，在燃烧的过程中，随着纳米微胶囊助燃剂表层聚苯乙烯烧蚀会使具有较大比表面积和比表面能的纳米铝粉或纳米镁粉迅速释放，大幅度提高丙纶纤维的燃烧能，加快丙纶纤维的熔融和裂解的速度，并使燃烧更为完全，发烟量大幅减少；

2)通过将暴露于易燃低烟丙纶纤维表层的纳米微胶囊助燃剂进行氧化作用，使易燃低烟丙纶纤维表层形成氧化层，丙纶纤维内部的纳米微胶囊助燃剂因此减少受到空气中氧气的侵蚀氧化作用，提高易燃低烟丙纶纤维的使用寿命。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的说明。

实施例1

其实施例一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，包括如下步骤：