[发明专利]一种硅氮系阻燃高湿模量粘胶纤维及其制备方法

说明书

本发明提供一种硅氮系阻燃高湿模量粘胶纤维，所述纤维干断裂强度≥2.6CN/dtex，湿断裂强度≥1.5CN/dtex，极限氧指数≥30%，湿断裂模量≥0.35CN/dtex。本发明还提供一种硅氮系阻燃高湿模量粘胶纤维的制备方法，所述方法包括：制备纤维素磺酸酯步骤；制备纺丝液步骤；二道纺前注射步骤；所述制备纤维素磺酸酯步骤：将聚合度在800～1400的棉和/或木浆粕进行黄化反应，生成纤维素黄酸酯；所述制备纺丝液步骤：将纤维素黄酸酯在碱溶液中溶解，添加变性剂得到纺丝原液，然后制成纺丝液；本发明制备的高湿模量阻燃粘胶纤维，兼具了物理机械性能和高湿模量的特点，可应用于具有阻燃需要的高档纺织服装面料等领域。

技术领域

本发明涉及一种高湿模量粘胶纤维及其制备方法，特别是一种硅氮系阻燃高湿模量粘胶纤维及其制备方法，属于纺织原料的生产制备领域。

背景技术

随着改革开放近四十余年的飞速发展，国人的消费水平稳步提高，对纤维及其制品的需求量也是与日俱增。然而，在人们大量消费纤维制品，享受它带给人们的温暖、舒适、靓丽的同时，因纤维制品燃烧引起的火灾也已经成为现代社会的重大灾害之一。对由火灾引起的死亡事故进行调查的结果表明，由室内装饰品及纺织品引起的火灾占第一位，同时发现，可燃性纺织品燃烧时释放的有害气体对人体的危害程度大大超过阻燃性纺织品。因此，防止火灾、减少火灾损失，开发生产高品质的阻燃纤维越来越受到人们的重视。

在国外，美国联邦安全委员会针对美国连续不断的火灾给人们的生命安全带来的巨大威胁，在原来美国加州TB603标准的基础上制定出了要求更为严格的1633法案，并且在2007年7月1日开始在美国的50个州强制实施，该法案主要针对的是床垫产品阻燃性能。

在此背景下，奥地利兰精的FR、芬兰赛德利的复合阻燃纤维—VISIL、日本大和纺、恒天海龙、吉林化纤、北京赛欧兰等公司不断推出自己的阻燃粘胶纤维产品，以满足社会的需要。兰精的FR纤维性能好、价位高，难以进入寻常百姓家。日本大和纺、恒天海龙的硅系阻燃纤维强力低、手感脆涩、疵点高，仅能用于非织造布、床垫等的制作，不能用在纺纱、织布等场所。吉林化纤的磷系阻燃纤维及纺织品与火会产生大量高毒性烟气且纤维废弃物会污染水体和环境。

专利CN102352539B介绍了一种在后溶解阶段加入阻燃剂来制备硅氮系阻燃纤维的新方法，具有价格适中、环保无毒、相对指标较好的优势，很好的解决了上述缺陷与不足。专利CN106012074A在上述专利基础上进行了优化改进，采用两次纺前注射技术分别加入阻燃助剂和阻燃剂，从而极大的降低了阻燃剂的流失率和纺丝换头率，改善了可纺性、提高了阻燃效果，利于持续稳定生产，但是市场反馈的信息来看，下游客户使用过程中，纺纱质量不是稳定，纺纱毛刺产生较多，纺织设备的损耗较大。

阻燃粘胶纤维产品不断优化改进的最大的技术障碍就是产品阻燃性能的提高与纤维物理机械性能的提高是一对矛盾，为了提高产品的阻燃效果唯有增大纤维中阻燃剂的含量而这势必会降低产品的物理机械性能。这亦是上述两专利的未尽之意，即这两种技术生产的硅氮系阻燃纤维虽然阻燃效果优异，但是强力仍略显偏低、对纺纱织布等后续环节来说差强人意。纤维湿模量较差，织物水洗后变形较大，极大的阻碍了其向高技术含量、高附加值的高支纱、高档面料方向的发展。

发明内容

本发明提供了一种硅氮系阻燃粘胶纤维生产的方法，即在由具有较高聚合度的浆粕制备的纺丝原液中共混加入变性剂，然后再采用分步纺前注射技术在纺丝液中加入阻燃助剂和阻燃剂，阻燃助剂与粘胶先期进行混合预反应，提高粘胶与阻燃剂结合的活性与稳定性，然后粘胶再与阻燃剂进行接枝聚合反应，纺丝成型时采用低酸、低钠、高锌凝固浴配比，高倍率梯次牵伸的纺丝工艺，后处理时再进行交联固化处理从而完成了高湿模量硅氮系阻燃纤维的制备。用这种工艺既较好的解决了阻燃剂与纤维结合慢，结合后稳定性差的问题，又很好的提高了阻燃纤维的物理机械性能，赋予阻燃纤维高湿模量的特点。

本发明是针对现有硅氮系阻燃纤维干湿态强力和湿模量相对较低的应用缺陷，一是提供一种高湿模量阻燃纤维，二是提供这种高湿模量阻燃纤维的制备方法。