[发明专利]具有阻燃功能的纤维材料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了具有阻燃功能的纤维材料及其制备方法和用途，属于阻燃纤维领域，将聚丙烯腈、多羟基大分子混合于二甲亚砜中，脱泡后纺丝，以去离子水作凝固浴得到复合纤维；浸渍于阻燃整理液中，干燥烘焙，再洗涤干燥得到阻燃纤维，其中，多羟基大分子为牡荆素。本发明得到和阻燃纤维力学性能好，断裂强度达到了2.1cN/dtex以上，断裂伸长率达到了38.5％以上；阻燃整理效果好，增重率达到了15％以上；阻燃效果好，极限氧指数达到了28％以上，剩碳率达到了4％以上；吸湿率好，吸湿率达到了5％以上。

技术领域

本发明属于阻燃纤维领域，具体涉及具有阻燃功能的纤维材料及其制备方法和用途。

背景技术

PAN纤维有很好的结晶结构，PAN分子中的氰基可形成稳定的排列及相互作用，致使PAN纤维在宏观上表现出柔软性、吸湿性等性能均较差的特性。PAN纤维由于具有较好的柔软性、保暖性、耐磨性等一系列类似羊毛的优异性能，使其在服装、装饰、产业等三大领域均得到了广泛的应用，通常被用来制作羊毛衫、内衣、毛毯、毛皮等服装和窗帘、沙发饰面等家用装饰材料，以及帐篷、遮阳棚等户外防晒防护用品。由此可见，中国是PAN纤维的消费大国，其纤维制品与人们的日常生活和生产环节密切相关。

需要引起注意的是，PAN纤维的极限氧指数仅为18％，阻燃性差，极易燃烧，一般认为极限氧化指数(LOI)在26％以上才具有一定的阻燃性，极大的限制了它的广泛使用。PAN在燃烧时会产生HCN等有毒气体，严重地危害环境与人体健康，故对聚丙烯腈纤维的阻燃改性研究具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断裂强度高、断裂伸长率好以及可以用于纺织物和/或医用器具和/或阻燃材料的复合纤维。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种复合纤维，包括：

多羟基大分子，多羟基大分子为牡荆素；和/或，

胺酯化合物，胺酯化合物为5-羧基荧光素琥珀酰亚胺酯；及，聚丙烯腈。多羟基大分子和/或胺酯化合物在复合纤维中，提高了复合纤维的断裂强度，提高了复合纤维的断裂伸长率，并且多羟基大分子和/或胺酯化合物与聚丙烯腈的官能团裸露于复合纤维表面，提高纤维的吸湿性能，并且可以与阻燃整理液中的成分相互作用，提高阻燃剂在复合纤维上的量，提高复合纤维的阻燃性能。

优选地，多羟基大分子的质量分数达到复合纤维的2wt％以上。

优选地，胺酯化合物的质量分数达到复合纤维的1.8wt％以上。

本发明公开了一种复合纤维在纺织物和/或医用器具和/或阻燃材料中的用途。

本发明的目的在于提供一种力学性能好的、阻燃性能好、阻燃剂增重率高的、吸湿性能好的阻燃纤维的制备方法。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种阻燃纤维的制备方法，包括：将聚丙烯腈、多羟基大分子混合于二甲亚砜中，脱泡后纺丝，以去离子水作凝固浴得到复合纤维；浸渍于阻燃整理液中，干燥烘焙，再洗涤干燥得到阻燃纤维；多羟基大分子为牡荆素。

优选地，复合纤维的制备中，将聚丙烯腈、多羟基大分子混合于二甲基亚砜中，于真空烘箱中在50-70℃的温度下抽真空脱泡2-8h，去离子水作凝固浴，纺丝得到复合纤维。

优选地，聚丙烯腈的添加量为二甲基亚砜的10-20wt％，例如，11、13、15、17、18、19wt％。

优选地，多羟基大分子的添加量为聚丙烯腈的2.5-6wt％，例如，2.55、3、3.5、4、5、5.5wt％。

优选地，复合纤维制备中还可加入胺酯化合物；胺酯化合物为5-羧基荧光素琥珀酰亚胺酯。