[发明专利]一种远红外抗菌有机硅氮阻燃纤维及其生产方法

说明书

一种远红外抗菌有机硅氮阻燃纤维及其生产方法，该生产方法包括如下工艺步骤：(1)制备纤维素溶液；(2)纺前注射：将纤维素溶液与有机硅氮复合阻燃剂混合，制成纺丝胶；其中有机硅氮复合阻燃剂采用有机硅烷水解分散液和聚硼酸酯混合而成；(3)纺丝：纺丝胶由喷丝头喷出纺丝，经酸浴成型、水洗得到阻燃纤维初产品；(4)精炼：将得到的阻燃纤维初产品经过固定交联、水洗、上油、以及烘干工序得到阻燃纤维终产品。本发明的有机硅氮阻燃纤维具有阻燃远红外抗菌性能稳定，耐久性好，耐洗涤，穿着安全等特点，具有较高的技术含量和巨大的市场前景。

技术领域

本发明涉及一种有机硅氮阻燃纤维，属纺织用品领域。

背景技术

目前全球60％以上的室内火灾是由纺织品所引起，80％以上的火灾死亡是由于吸入毒烟或窒息导致。随着人类文明的发展和各个国家防火安全法规的制定，对阻燃材料提出了越来越高的要求。从最初只考虑材料的阻燃性能，到对阻燃材料环保、保健、外观、舒适性等方面的要求。阻燃合成纤维(阻燃涤纶、阻燃腈纶等)及本质阻燃纤维(芳纶、聚酰亚胺等)虽然具有很好的阻燃性，但由于纤维织物的舒适性差，以及遇火收缩、熔融、滴落等缺陷，已经满足不了人们对服饰舒适性及安全性的要求。

目前市面上的阻燃再生纤维素纤维(例如阻燃粘胶纤维)，虽然可以满足阻燃服饰加工及人们对着装基本的舒适性(吸湿、透气)要求，但均存在不同程度缺陷。例如，磷系阻燃粘胶纤维存在燃烧时产生大量有害的烟气,纤维及织物中含有磷元素，燃烧时产生的有害烟气容易使人窒息，其废弃物在降解过程中使水资源富营养化等不良效果；硅系阻燃粘胶纤维存在强力低、不耐碱洗的缺陷，只能用作无纺或是填充料，不能用作面料。

相比于上述阻燃再生纤维素纤维，硅氮系阻燃再生纤维素纤维由于采用了硅氮系阻燃剂，克服了磷系阻燃粘胶纤维燃烧释放大量有害烟气以及硅系阻燃粘胶强力低且不耐碱洗的缺陷，能够获得高阻燃、高纺织性能的产品，是极具发展前景的阻燃再生纤维素纤维。例如公开号为CN103789858和CN104032401的专利中公开的硅氮阻燃粘胶纤维。

如今随着市场对阻燃纺织材料的需求增加，阻燃纤维材料不只应用到军队、消防、工业防护服等个体防护领域，交通工具内饰、家纺、特殊群体服装等民用市场的应用同样不可估量。因此对阻燃纤维及织物的阻燃性能，多功能性，环保性和耐久性的要求也日益提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有长效远红外发射和抗菌功能的有机硅氮阻燃纤维及其生产方法。

根据本发明的远红外抗菌有机硅氮阻燃纤维的生产方法，包括如下工艺步骤：

(1)制备纤维素溶液；

(2)纺前注射：将纤维素溶液与有机硅氮复合阻燃剂混合，制成纺丝胶；其中有机硅氮复合阻燃剂采用有机硅烷水解分散液和聚硼酸酯混合而成；

(3)纺丝：纺丝胶由喷丝头喷出纺丝，经酸浴成型、水洗得到阻燃纤维初产品；

(4)精炼：将得到的阻燃纤维初产品经过固定交联、水洗、上油、以及烘干工序得到阻燃纤维终产品。

优选情况下，其中有机硅氮复合阻燃剂的添加量为纤维素溶液中纤维素含量的20～30％(w/w)。

具体情况下，其中有机硅烷水解分散液化学式为：

[Me_xO_y·nSiO₂]+[--CONH]

其中：Me代表金属离子；所述金属离子为Ti⁴⁺和Ca²⁺；

优选情况下，其中有机硅氮复合阻燃剂中硅、钛、钙、硼离子的摩尔比为1:0.5～1:1～2:0.5～1。

优选情况下，其中聚硼酸酯的结构式如下：