[发明专利]多元素协效阻燃剂及再生阻燃纤维素纤维的制造工艺

说明书

本发明公开了一种多元素协效阻燃剂及使用该阻燃剂和粘胶为原料生产的再生阻燃纤维素纤维的制造工艺，该多元素协效阻燃剂多种阻燃元素构成，包含Si、P、N、B元素，是经多步合成共混而成。采用该阻燃剂生产再生阻燃纤维素纤维，阻燃剂添加量小，多种阻燃元素协同产生高效阻燃效果，生产的再生阻燃纤维素纤维强度高，可织造性能好。该工艺生产的长丝和短丝可供用于制作服装、家居、军队防护及公共装饰使用的针、纺织品。

技术领域

本发明总体涉及纺织领域，具体涉及阻燃剂成分及合成工艺及由该阻燃剂与粘胶接枝共混制造的再生阻燃长丝和短丝。

背景技术

阻燃科学技术是人类为了适应社会发展的需要，预防和控制火灾，保护人类生命财产安全而发展起来的一门科学，是针对火灾发生和发展的规律、物质燃烧的原理，而采取抑制燃烧的科学方法。阻燃技术根据可燃材料的燃烧特性，使其转化为难燃性或不燃性材料，降低物质燃烧的速度，阻止火灾扩大。

阻燃织物，关系国计民生，是军民生命、财产安全的一个重要保障。为适应各个国家对防火安全的要求和满足社会发展需要，世界各纤维生产公司不断推出自己的阻燃纤维产品。

目前阻燃纤维市场，合成纤维以价格优势占主要份额，但在服用性能上存在诸多缺陷，如透气性差、吸水不良、熔滴形成的二次伤害等，势必被植物质阻燃纤维所淘汰。

再生阻燃纤维素纤维(粘胶纤维)以其具有的独特的光泽，良好的吸湿性、透气性和抗静电等优点，因而受到消费者青睐，在各个领域得到广泛应用。目前国际上对阻燃再生纤维素纤维的产业化生产，主要是使纤维素和含磷、硅及卤素元素的乙烯基单体发生接枝共混的生产方式。

含卤素的阻燃纤维燃烧时，会分解产生卤化氢气体，并释放出高浓度毒性和腐蚀性的二噁英和二苯呋喃等有毒物质，并使最终成品回收利用复杂化，该类产品已经被淘汰；

磷系阻燃再生纤维素纤维因其含有磷和硫，降解后会使水体富营养化，对环保不利，而且燃烧后会产生大量的有害烟气，因此其发展也受到了限制。如Lenging(奥地利)、Polynosic(日本)、HFG(日本)。

硅系阻燃再生纤维素纤维拉伸强度低，手感脆涩，疵点率高，难以纺织，只能作为填充材料使用。有《纤维素聚硅酸盐阻燃纤维及其生产方法》(ZL 94110065.0)；《再生纤维素/纳米SiO₂阻燃复合材料的制备方法》(ZL 20051004231409)等。

为了弥补当前阻燃再生纤维素纤维的以上不足，北京赛欧兰阻燃纤维有限公司团队经过10余年的研究开发，采用独有的专利技术和国产粘胶纤维试验线，研制成功了新型硅氮系阻燃剂和全新一代硅氮系阻燃再生纤维素纤维。该类纤维安全无毒，可自然降解，不会对水系造污染。其阻燃性能高，耐洗涤，阻燃作用持久；此外，其着色度好，具有抑菌功能，并且穿着舒适。虽然该纤维克服了前述几种纤维的不足，但也存在添加量大，阻燃机理单一的缺点。有《一种环保型阻燃剂及其制备方法和应用》ZL201410292939.X；《一种环保型耐高温耐久性阻燃纤维及其制备方法》ZL201410039251.0等。

本发明有别于上述技术或专利的是使用了一种多元素协效阻燃剂，阻燃剂添加量小，多种阻燃元素协同产生高效阻燃效果，生产的再生阻燃纤维素纤维强度高，可织造性能好。

发明内容

本发明的目的是提供一种多元素协效阻燃剂及利用该阻燃剂制造阻燃再生纤维素纤维，经过多种阻燃元素的合成或共混，发挥协同阻燃效果。

根据本发明的第一方面，提供一种多元素协效阻燃剂，该阻燃剂由多种阻燃元素构成，包含Si、P、N、B元素，是经多步合成共混而成的多元素协效阻燃剂。

具体情况下，所述多元素协效阻燃剂以DDPS、聚硼硅氧烷、硅溶胶分散剂和碳二酰胺为原料经共混合成工艺制得。