[发明专利]用维纶生产线生产阻燃纤维的方法和获得的阻燃纤维

说明书

本发明涉及用维纶生产线生产阻燃纤维的方法和获得的阻燃纤维，所述方法包括如下步骤：a)将聚乙烯醇溶解在水中获得纺丝原液；b)施加四羟甲基磷类化合物的水溶液；c)通过芒硝湿法进行纺丝，经凝固、拉伸获得初生纤维；d)干燥步骤c)中获得的初生纤维，获得阻燃前驱纤维；e)对步骤d)中获得的阻燃前驱纤维进行氨熏，获得经氨熏的纤维；f)对步骤e)中获得的经氨熏的纤维进行氧化；g)任选洗涤、上油和干燥，获得阻燃纤维。

技术领域

本发明涉及用维纶生产线生产阻燃纤维的方法和获得的阻燃纤维。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)的原料资源广泛，可以采用天然气、电石、石油等资源生产。PVA纤维采用湿法纺丝方法生产，加工设备的技术要求较低，加工成本相对低廉。在常规维纶制备方法中，PVA纤维经甲醛与相邻两个羟基反应进行缩醛化，对大量羟基进行封端后减少了纤维中的羟基含量，使经缩醛化后制得的维纶(又称维尼纶)纤维可以耐受染整加工中的高温湿态条件，并且其制品具有强度高、耐磨性好、耐酸耐碱性能好、耐候性好、可染色印花、穿着舒适性好的优点。特别其高强耐磨耐晒性能好的特点，尤其适应工装和军队武警作训服面料使用。普通维纶的强度达到4.2cN/dtex左右；采用湿法加硼和缩醛化加工的高强维纶的强度可达8cN/dtex以上，采用湿法加硼纺丝但未经缩醛化的纤维强度可达12cN/dtex以上。

普通维纶和高强维纶均采用甲醛对PVA纤维的羟基进行缩醛化加工而制成，用甲醛对PVA纤维中的羟基进行封端，大幅度降低了纤维中的羟基含量，从而解决了PVA纤维容易发生溶胀、粘连和溶解现象的难题。但是采用甲醛进行羟基封端处理，存在醛化加工设备的气密性要求高的问题，即使有微量甲醛泄漏也会污染环境、对工作人员带来伤害。在环保意识日益提高的今天，使用甲醛作为控制羟基含量的方法，已经不适用目前的环境保护要求。

高温火焰对军警消防人员和厂矿职业人员会造成致死致伤事故，一般居民也会因纺织品易燃而造成小火源蔓延成灾而造成人身伤亡和财产损失。故对职业工装和家用纺织品进行阻燃化加工，是特别重要而迫切的社会现实需求。

但是，现在国内外已有的阻燃纤维，有的因直接采用本质阻燃的高分子材料(如聚间苯二甲酰间苯二胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚芳砜酰胺、聚芳酯、聚芳噁二唑等)制得的间位芳纶、P84、Kermel、芳砜纶、Vectra、宝德纶等纤维，均存在价格高、作为服装和家纺面料使用时舒适性差、不能染色或色牢度差等问题。

采用共聚或共混改性的阻燃涤纶、阻燃锦纶、阻燃丙纶等热塑性合成纤维，加工方便、价格便宜，但存在遇火会发生熔融滴落、收缩、易烫伤人的问题。

共混阻燃的阻燃再生纤维素纤维不会发生熔融滴落问题，但强度低(国产阻燃粘胶纤维强度约1.9～2.0cN/dtex；达到国际最高水准的奥地利兰精公司基于高湿模量粘胶共混磷系阻燃剂的FR纤维强度达到2.4～2.7cN/dtex，其中对外公布的强度为2.4cN/dtex；这种FR纤维的售价达到10万元/吨左右)。虽然有研究者对溶剂法再生纤维素纤维(Lyocell纤维)进行阻燃化研究，试图利用Lyocell纤维的高强特性(强度达4cN/dtex左右)制备高强度阻燃再生纤维素纤维，但因Lyocell纤维的溶剂NMMO体系中极易因微量金属离子的存在而导致爆炸，故至今尚未得到工程化加工技术。

维纶的阻燃化研究已经有多种方案，包括PVA与聚氯乙烯共混纺丝、共混溴锑协效的卤素阻燃剂、共混磷系或磷氮协效的阻燃剂等方法。但因为维纶在加工过程中要经受较强的酸性和碱性加工环境，及高达230℃左右的高温定型环境，能经受以上环境且具有良好可纺性和阻燃性能的阻燃剂很少；制得的阻燃维纶的色相、细度、手感等性能尚难满足多方面的需要；并且即使高强阻燃维纶尚未达到理想水平，但目前的售价也达8万元/吨左右。

因此，目前迫切需要一种能够克服现有技术的上述缺点的改进的阻燃纤维制备方法。