[发明专利]一种用于再生纤维素纤维的复合阻燃剂浆料

说明书

技术领域

本发明属于纺织纤维技术领域，涉及一种阻燃剂浆料，特别是一种适用于再生纤维素纤维的阻燃剂浆料。本发明的阻燃剂浆料能够同时提高再生纤维素纤维的强度和阻燃性能。

背景技术

再生纤维素纤维具有与棉纤维某些性能极为类似的性质，如吸湿性好、易染色、抗静电、较易于纺织品加工等，制成的织物花色鲜艳，穿着舒适，尤其适合在气候炎热地区穿着。同时，再生纤维素纤维具有与丝纤维类似的顺滑性能，其纤维的纤度和长度可以按照用途的要求进行调节，因此受到人们的欢迎。

再生纤维素纤维的最大缺点是极度易然，普通再生纤维素纤维接触火焰后直接燃烧，撤离火源后仍能持续燃烧，且燃烧速度快，燃烧后遗留灰分少。再生纤维素纤维的易燃性给其应用带来了很大的阻碍，提高再生纤维素纤维的阻燃性，可以有效减少火灾事故的损失和伤亡。

制备阻燃再生纤维素纤维的常用方法是在湿法纺丝前将阻燃剂共混加入到纺丝液中。目前常用的阻燃剂包括聚硅酸、焦磷酸酯类，其共混加入纺丝液后制备的阻燃再生纤维素纤维的机械强度有很大损失，表现为阻燃再生纤维素纤维的断裂强度、模量显著降低，在较小负荷下容易变形，弹性回复性能差，因此制成的织物容易伸长，尺寸稳定性差。阻燃再生纤维素纤维在提升纤维阻燃性能的同时，却损失了服用性能。

发明内容    

本发明的目的是提供一种用于再生纤维素纤维的复合阻燃剂浆料，使用本发明复合阻燃剂浆料制成的阻燃再生纤维素纤维除具有较好的阻燃性能外，同时还具有较高的机械强度和较好的服用性能。

本发明所述复合阻燃剂浆料是由纤维素醚作为增强剂、环磷腈衍生物作为阻燃剂、烷基多糖苷作为乳化剂，按照比例共混后，溶解在工业软水中制成的阻燃剂浆料，其中，所述纤维素醚、环磷腈衍生物和烷基多糖苷的质量比为1∶1～20∶0.1～5。

本发明中，所述的纤维素醚是纤维素高分子中羟基的氢被烃基取代而生成的纤维素醚类衍生物，随醚化剂的不同，包括有甲基纤维素、乙基纤维素、苯基纤维素、苄基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素等。本发明发现，纤维素醚具有较好的网状结构，可以在乳液中包裹小分子阻燃剂，且与纤维素具有很好的相容性，因此，可以尝试将纤维素醚作为一种增强剂，应用于阻燃再生纤维素纤维的生产中。本发明优选使用具有羟烷基的纤维素醚，包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等。

所述的环磷腈衍生物是由氮、磷单双键交替排列作为主环结构，以-N=P(R2)-为基本结构单元的新型环状高分子化合物，其中R基可以是卤素、拟卤素、氨基化合物、叠氮基化合物、烷基化合物、芳基化合物、烷氧基化合物、芳氧基化合物、烷胺基化合物、芳胺基化合物或有机金属基团等。

所述烷基多糖苷（APG）由可再生资源天然脂肪醇和葡萄糖合成，完全可生物降解，是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性，被称作新一代环境友好绿色表面活性剂。因其无毒、无刺激及出色的表面活性，而广泛应用于洗涤剂、化妆品、食品和医药等领域。由于APG含有与纤维素类似的葡萄糖环状结构，因此，烷基多糖苷与纤维素醚及纤维素都具有极佳的相容性，可以尝试将烷基多糖苷作为乳化剂应用于阻燃再生纤维素纤维的生产中。

本发明所述复合阻燃剂浆料中，所述环磷腈衍生物阻燃剂的含量占浆料总量的10～40wt%。

本发明所述复合阻燃剂浆料的制备方法是，将所述纤维素醚增强剂、环磷腈衍生物阻燃剂和烷基多糖苷乳化剂按照所述质量比共混后，加入工业软水中，在10～90℃下匀速搅拌0.5～8小时，制成环磷腈衍生物阻燃剂含量为10～40wt%的复合阻燃剂浆料。

本发明所述的复合阻燃剂浆料用于加入到再生纤维素纤维的纺丝液中，经湿法纺丝制备高强阻燃再生纤维素纤维。

具体的制备过程是：将制备好的复合阻燃剂浆料加入再生纤维素纤维的纺丝母液中，均匀搅拌，使再生纤维素纤维纺丝母液中含有0.5～30wt%的阻燃剂浆料，消泡处理30～180min，按照常规再生纤维素纤维的湿法纺丝方法，通过酸性凝固浴进行喷丝、塑化拉伸成型，成丝以40～50℃工业软水清洗后，通过40～50℃的脱硫助剂中进行脱硫处理，得到高强阻燃再生纤维素纤维。

其中，所述的脱硫助剂是10～30wt%的碳酸钠水溶液。