[发明专利]一种无染阻燃粘胶纤维有色短丝的纺丝成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法纺丝成形工艺。

背景技术

无论合成纤维、粘胶纤维或是天然棉纤维均易燃烧着火引起火灾，而阻燃纤维可以解决这些问题，尤其在粘胶纤维中加入阻燃剂生产的阻燃粘胶纤维，可以改善纤维容易着火的特性，避免火灾，减少财产和生命伤害，还保持了粘胶纤维本来的穿着舒适之独特性能。

由于色浆和阻燃剂共存于纺丝混合液中时会产生种种影响(例如着色不牢固、阻燃剂固化效果不佳以及酸浴凝固性差等问题)，目前生产销售的阻燃纤维均是无色(原色)基础纤维，纺织成布后根据需要再进行染料着(染)色。这种情况下印染废水及印染产品不可避免对环境造成污染且对人体健康产生危害。

发明内容

本发明的目的是提供一种无染阻燃粘胶纤维有色短丝的纺丝成形工艺或方法，其适合工业化并且有利环保。

根据本发明的无染阻燃粘胶纤维有色短丝的纺丝成形方法包括：

提供由硅氮阻燃剂、色浆与甲纤粘胶混合制备的纺丝混合液(或可称为“纺胶”)，其中色浆为直径≤0.4μm的悬浮颜料色浆，并且硅氮阻燃剂与甲纤粘胶中所含甲纤之重量比为36-45％，色浆与甲纤粘胶中所含甲纤之重量比为0.7-2％；

提供由硫酸、硫酸锌与硫酸钠混合制备的纺丝酸浴，其中硫酸浓度为85-115g/L、硫酸锌浓度为9-12g/L、硫酸钠浓度为222-232g/L；

将纺丝混合液脱泡、过滤后通过计量泵和喷丝头送入纺丝酸浴中进行凝固成型和纺丝牵伸以得到有色连续丝条，其中纺丝酸浴温度为38-48℃，纺丝速度为35-40m/min,并且一道牵伸量为45-50％；

提供含Ti⁴⁺、Ca²⁺阳离子络合溶液的固化处理液；

将有色连续丝条切断成38-120mm的短丝后送入固化处理液进行固化处理，其中固化处理液温度为75-90℃；以及

对固化处理后的短丝分别再进行脱水、烘干和包装处理以得到成品有色短丝。

在本发明的一个具体实施例中，纺丝混合液粘度(落球法)优选为19-36秒，熟成度优选为9-16ml(10％NH₄CL溶液)。上述粘度和熟成度标定单位均为本领域所熟知。

在本发明的一个具体实施例中，色浆优选如下制备：

将天然颜料或人工合成颜料研磨为粒径≤0.4μm；

提供聚乙烯吡咯烷酮作为悬浮分散剂；以及

将上述研磨后的颜料加入悬浮分散剂和水中以形成水性悬浮色浆,其中颜料比重为35-50％，聚乙烯吡咯烷酮比重为3-8％，余量为水。

在该实施例中，还可以使用胶体磨对制备的水性悬浮色浆或胶体色浆进一步研磨分散2-4小时以提高胶体分散均匀度。

在本发明中使用的甲纤粘胶中，“甲纤”(重量)含量优选为8-10％。

本发明中使用的固化处理液可以优选采用北京赛欧兰阻燃纤维有限公司生产并销售的802^#固化剂制备，浓度(固化剂重量含量)优选为30-60％，更优选为32％-35％，最优选为33％。

本发明中使用的硅氮阻燃剂可以采用有机硅烷水解分散液，其化学式为[Me₂O·nSiO₂]+[--CONH]，其中Me代表金属离子，SiO₂含量为9.23-53％；酰胺[--CONH]含量为4.3-27％。关于硅氮阻燃剂，可以参见申请人之前的专利申请CN104032401A以及CN103789858A，在此分别以参见方式引入这两个申请的全部内容。在本发明的一个优选实施例中，硅氮阻燃剂采用北京赛欧兰阻燃纤维有限公司生产并销售的801^#硅氮阻燃剂。

根据本发明的方法制备的短丝规格可以在1.0D-6.0D(表示单位长度之重量)的宽范围之内。

在本发明的一个优选实施例中，纺丝混合液还可以包括碱和分散剂。碱可以是氢氧化钠或氢氧化钾，在纺丝混合液中的浓度为7-8％。分散剂则可以优选使用北京赛欧兰阻燃纤维有限公司生产并销售的803^#分散剂。

在本发明的其它实施例中，固化处理之前还可以包括水洗处理(水温优选60-80℃)，固化处理之后还可以包括上油处理(纺丝油剂浓度优选0.8-1.5g/L)。另外，在烘干和包装处理之间还可以包括精开松处理以增加蓬松度。