[发明专利]一种基于自组装技术制备阻燃粘胶纤维的方法及阻燃粘胶纤维

说明书

本发明提供了一种基于自组装技术制备阻燃粘胶纤维的方法及阻燃粘胶纤维，该方法步骤如下：S1：将阻燃剂、木质素磺酸钠和水置于容器中，在室温下搅拌，得自组装分散液；S2：在自组装分散液中加入粘胶原液，在0‑10℃下搅拌，得到粘胶纺丝液；其中粘胶原液为包含纤维素黄酸酯的氢氧化钠水溶液；S3：将粘胶纺丝液进行湿法纺丝，再水洗、烘干即可。本发明利用木质素磺酸钠作为自组装介质在疏水性阻燃剂表面自组装，将阻燃剂颗粒包埋起来，再与粘胶纤维结合，从而使粘胶纤维与阻燃剂结合到一起。本发明的方法克服了传统物理改性与化学改性的缺点，结合了两者的优点，使得阻燃剂与粘胶纤维相互作用力强，粘胶纤维阻燃性能稳定。

技术领域

本发明属于功能纤维制备领域，具体涉及一种基于自组装技术制备阻燃粘胶纤维的方法及阻燃粘胶纤维。

背景技术

粘胶纤维具有穿着舒适、吸湿性好、抗静电等优良性能，一直深受人们欢迎。然而普通粘胶纤维因其极限氧指数较低，属于易燃品，使其应用受到一定限制。随着高分子材料阻燃技术的研究及市场需求的迅速发展，粘胶纤维的阻燃改性已经成为研究热点。

目前制备阻燃粘胶纤维的工艺方法主要有三种：（1）物理共混法阻燃改性，研究内容主要集中在开发新型共混工艺和阻燃剂。共混工艺的特点是不影响原来粘胶纤维的制备工艺过程，只是在制备普通粘胶纤维的工艺过程中简单增加一个阻燃剂和粘胶原液的共混设备，便可得到阻燃性能良好的阻燃粘胶纤维。开发新型阻燃剂的目的是为了降低阻燃剂对环境的二次污染。Hribernik等所合成的聚硅酸无机阻燃剂具有良好的阻燃效果，使纤维的起始分解温度提前20 ℃。（2）化学键合法阻燃改性，化学改性是将反应型阻燃剂通过化学连接到纤维素大分子基体上，因而得到的粘胶纤维阻燃性能持久稳定。但由于纤维素含有大量的羟基，要求纤维素和可反应型阻燃剂进行化学反应的过程中，纤维素之间不发生交联反应，纤维素间的交联会导致纤维素的可纺性下降。因而开发新型交联反应少且不影响可纺性的可反应型阻燃剂成为了化学改性的研究目标。（3）后处理阻燃改性，可分为物理和化学两种后处理工艺，物理工艺可用阻燃剂溶液对粘胶纤维进行简单地浸渍处理，使纤维表面物理吸附一层阻燃剂分子，工艺简单但阻燃剂容易脱落。化学后处理工艺是对粘胶纤维进行表面接枝改性，所制备的改性产品阻燃性能稳定但涉及到的化学反应需严格控制。

综上所述，物理阻燃改性方法虽然简单，但阻燃剂和纤维素之间的结合力弱，阻燃剂容易脱落。化学阻燃改性方法阻燃剂和纤维素之间有较强的化学键作用，阻燃性持久稳定，但方法复杂，且反应过程中的副反应对粘胶的可纺性和产品的柔顺性产生不良影响。因而开发一种集物理改性和化学改性的优点于一身但同时又克服了二者缺点的阻燃粘胶纤维制备工艺具有良好的理论研究价值和工业化应用前景。

发明内容

本发明提供了一种基于自组装技术制备阻燃粘胶纤维的方法及由此方法获得的阻燃粘胶纤维，以克服传统的物理改性方法结合力弱、化学改性方法复杂且对粘胶纤维性能有不良影响的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于自组装技术制备阻燃粘胶纤维的方法，包括如下步骤：

S1：将阻燃剂、木质素磺酸钠和水置于容器中，在室温下搅拌，得自组装分散液；具体的过程为：先将阻燃剂磨细，再加入一定量的木质素磺酸钠和水，搅拌均匀得自组装分散液；

S2：在步骤S1所得的自组装分散液中加入粘胶原液，在0-10℃下搅拌，得到粘胶纺丝液；

S3：将步骤S2所得的粘胶纺丝液在纺丝机中进行湿法纺丝，得到湿阻燃粘胶纤维，再经水洗、100℃烘干即可。