[发明专利]一种汽车内饰用阻燃纤维及其制备方法

说明书

本发明提供一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，包括阻燃剂纺丝胶的制备步骤。所述阻燃剂纺丝胶的制备：阻燃剂纺丝胶中甲纤含量6‑10wt%，含碱6‑9wt%，粘度35‑60s，熟成度(10％NH4Cl)18‑30ml。所述阻燃剂纺丝胶的制备：阻燃剂纺丝胶中阻燃剂有效含量对甲纤为20‑35wt%、石墨烯为0.5‑3wt%。本发明制备的纤维适用于汽车内饰，阻燃效果好。

技术领域

本发明涉及一种阻燃纤维及其制备方法，具体涉及一种以棉木浆粕为原料、适用于汽车内饰，石墨烯改性无机硅系阻燃纤维及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，汽车内饰材料的阻燃研究不断深化，新型阻燃纤维由于其优越的阻燃性能也逐渐应用到汽车内饰领域。目前，以棉木浆粕为原料，通过添加法制造阻燃纤维的方法是在纺丝前将阻燃剂与纺丝原液混合后制得阻燃纤维，该方法为了达到阻燃性能的要求，往往需要添加的阻燃剂含量较高，这在一定程度上降低了纤维的强力，使其应用受到限制。而石墨烯的结构非常稳定，碳碳键仅为1.42 Å，石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，其理论杨氏模量达1.0TPa，拉伸强度为130GPa。我们利用石墨烯优异的力学性能，在不加入其他改性剂的条件下制备石墨烯改性无机硅系阻燃纤维，提升单一硅系阻燃纤维的品质和力学性能。

专利CN106626656A公开了一种阻燃汽车内饰面料复合物及其应用，其所用的阻燃汽车内饰面料由含磷永久阻燃涤纶织物经后整理而成，存在阻燃效果持久性差、不耐洗涤的问题。CN102286799A公开了一种阻燃粘胶纤维的制备方法，是将硅、铝作为复合阻燃剂添加到粘胶液中进行纺丝制得阻燃纤维，该方法为了达到较好的阻燃效果，阻燃剂添加量大，对纤维的强力影响较大。

专利CN106367830A公开了一种阻燃再生纤维素纤维的制备方法，是将石墨烯和阻燃剂混合后添加到粘胶液中进行纺丝，其添加的阻燃剂为铝化合物、镁化合物、磷系阻燃剂、锑化合物等中的一种或几种，阻燃剂粒径≤5000目，该方法所添加的阻燃剂的粒径较大，对纺丝的可纺性和纤维的强度影响较大。专利CN103643334A公开的阻燃粘胶纤维的制备方法，是将氧化锌作为阻燃剂加入到粘胶液中共混后进行纺丝，氧化锌粒径≤5μm，同样存在阻燃剂粒径较大、影响可纺性和纤维强度的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术的不足，提供一种汽车内饰用阻燃纤维及其制备方法，通过将无机硅系阻燃剂以真溶液形式和石墨烯混合后添加到粘胶液中进行纺丝，制得具有较好阻燃效果和较高强力的汽车内饰用阻燃纤维。

本发明的技术方案如下：

一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，包括（1）石墨烯乳液的制备，（2）阻燃剂纺丝胶的制备，（3）纺丝成型步骤。

所述步骤（1）中石墨烯为氧化石墨烯；采用的溶剂为烧碱；

所述氧化石墨烯的粒径≤3μm；

制备的石墨烯乳液中石墨烯浓度为1-5wt%，加入的分散剂用量为石墨烯乳液质量的0.5-3wt%；

所述分散剂为二甲基甲酰胺、六偏磷酸钠、聚乙烯醇、羟乙基纤维素中的一种或几种；

所述烧碱浓度为4-7wt%。

所述步骤（2）中，阻燃剂为无机阻燃剂；

所述无机阻燃剂为无机硅酸盐溶液；

所述无机硅酸盐溶液有效成分为SiO₂；

所述阻燃剂纺丝胶中，阻燃剂有效含量（以SiO₂计）对甲纤为20-35wt%、石墨烯有效含量对甲纤为0.5-3wt%；

所述阻燃剂纺丝胶中，甲纤含量6-10wt%，含碱6-9wt%，粘度（落球法）35-60s，熟成度(10％NH₄Cl)18-30ml。