[发明专利]一种阻燃型微胶囊及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了阻燃型微胶囊及其制备方法和应用。所述阻燃型微胶囊，包括芯材和壁材，所述壁材包括明胶和半纤维素，所述芯材包括阻燃剂。本发明采用复凝聚法以上述壁材和芯材为原料制备得到的阻燃型微胶囊，其包埋率可达87.6％，粒径最大为0.94m，应用于阻燃粘胶纤维制备中，水洗后阻燃剂留存率可达98.3％，极限氧指数可达34.1％，垂直燃烧达到了V‑0级，有效解决了目前阻燃剂与粘胶纤维相容性差以及植物资源循环再利用问题，且制备方法操作简便易行，成本低廉，绿色环保，同时该微胶囊壁材具有可降解性，具备良好的经济效益和发展前景。

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，尤其涉及一种阻燃型微胶囊及其制备方法和应用。

背景技术

粘胶纤维是一种重要的再生纤维素纤维，具备穿着舒适、可自然降解等优良服用性能。随着人们生活水平和工业应用要求的不断提高，其功能性和环保性受到了消费者的普遍关注，产品性能的提高成为高品质功能性粘胶纤维技术开发的关键。阻燃粘胶纤维是改性粘胶纤维中的重要品种，它不仅保留了粘胶纤维良好的衣用性能和染色性能，还具有较好的阻燃性能，提高了粘胶纤维纺织品的安全性，具有广阔的市场前景。当前已产业化的阻燃粘胶纤维产品主要采用共混阻燃改性技术生产，其方法是在粘胶生产原液中直接加入阻燃剂，阻燃剂多为磷系，其优点是简单易控制，但由于目前现有的阻燃剂和纤维素的相容性差，经后续水洗工序，阻燃剂容易脱落，导致阻燃粘胶纤维性能变差。

因此，需找一种新型的阻燃剂，解决阻燃剂与纤维素之间相容性差的问题。提高粘胶纤维的阻燃性和耐洗性，是目前阻燃粘胶纤维研究领域亟待解决的关键问题。

发明内容

针对现有技术中阻燃粘胶纤维存在阻燃剂与粘胶纤维相容性差，从而导致其阻燃效果和耐洗效果较差的问题，本发明提供一种阻燃型微胶囊及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种阻燃型微胶囊，包括芯材和壁材，所述壁材包括明胶和半纤维素，所述芯材包括阻燃剂。

针对现有共混阻燃粘胶纤维改性中存在的阻燃剂与粘胶纤维相容性较差，导致的阻燃性能欠佳、阻燃效果不持久和耐洗性较差的问题，本发明选择半纤维素和明胶为壁材，半纤维素中含有大量的木糖，其除了主链带有的羟基，支链还带有乙酰基和葡萄糖醛基，可消除主链过长引起的位阻效应，易于与明胶大分子形成空间交联网状结构，加强了壁材的强度和韧性，大幅度提高了微胶囊的包埋率和阻燃稳定性，同时，还有利于制备得到粒径1μm的阻燃型微胶囊。将本发明制备的阻燃型微胶囊加入粘胶纤维的纤维素原液，纤维素原液中大量游离的羟基易于和半纤维素组成的壁材形成很强的结合力，显著增强了阻燃剂和粘胶纤维的相容性，进而大幅度提高了粘胶纤维的阻燃性能和耐洗性能。

本发明制备的阻燃型微胶囊的包埋率可达87.6％，极限氧指数可达34.1％以上，垂直燃烧可达到V-0级，将其应用于粘胶纤维中阻燃剂留存率高，水洗后阻燃剂留存率96％，有效避免了水洗过程阻燃剂的脱落，同时本发明制备的阻燃性微胶囊的粒径小，满足粘胶纤维生产设备孔径小的要求，具有良好的经济效益和发展前景。

优选的，所述芯材和壁材的质量比为1:1.2-1.6。

优选的芯材和壁材的质量比，有利于更好的包覆芯材，提高微胶囊的包埋率，防止芯材泄露。

优选的，所述半纤维素和明胶的质量比为1.2-1.4:1。

优选的明胶和半纤维素的质量比有利于形成聚合度高且稳定性好的壁材，使囊壁具有更好的紧密型和完整性，从而可更好的保护芯材。

可选的，所述半纤维素由粘胶纤维生产废液中提取得到。

优选的，所述半纤维素包括如下质量百分含量的组分：木糖75-83％，甘露糖10-12％，葡萄糖6-11％，半乳糖0.9-1.4％，葡萄糖醛酸0.8％。