一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法及其麻纖維的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及阻燃纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，本發(fā)明還提供了采用該方法制作而成的具有阻燃功能的麻纖維。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對環(huán)保和資源可持續(xù)利用的日益重視，天然麻纖維的研究、開發(fā)與應(yīng)用已成為全球研究熱點。我國麻纖維資源極為豐富，是世界上麻分布最廣、產(chǎn)量最多的國家之一。麻纖維不僅來源廣泛，價格低廉，可生物降解，還具有較高的強度和模量，同時具有纖維素質(zhì)硬、耐摩擦、耐腐蝕的特點，利用麻纖維作為增強材料制備的復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾、建筑、日用消費品等領(lǐng)域。作為紡織原料，麻纖維制成的織物也具有抗菌、吸濕透氣、傳熱導(dǎo)熱快、防蟲防霉、質(zhì)地輕等特點。然而，麻纖維的主要成分是纖維素，使其氧指數(shù)一般在20以下(曾漢民.功能纖維[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005:543)，極容易燃燒，大大限制了其應(yīng)用范圍，因此，對麻纖維進行阻燃處理，對于進一步拓寬麻纖維及其復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。
[0003]傳統(tǒng)含鹵素的阻燃方法盡管效果顯著，但由于燃燒過程釋放的有毒產(chǎn)物不利于環(huán)保而逐漸被淘汰。在無鹵阻燃劑中，磷系阻燃劑由于高效、低毒且熱穩(wěn)定性好的特點被廣泛應(yīng)用在纖維阻燃領(lǐng)域。對纖維的阻燃處理主要有化學(xué)改性纖維原絲及對纖維的阻燃后處理兩種。化學(xué)方法中，通過化學(xué)修飾提高成纖高聚物的熱穩(wěn)定性或者將阻燃劑加入纖維紡絲原料中共紡絲均能得到阻燃效果良好的改性纖維，且阻燃劑不易析出，耐水洗。宋俊(宋俊，程博聞，鄭云波，等.一種阻燃纖維素纖維及制備方法:中國，CN102864545A[P].2013.01.09)等人發(fā)明的一種阻燃纖維素纖維的制備方法即是將纖維素纖維先溶解在離子液體中，再加入含羧基的磷系阻燃劑共混，經(jīng)紡絲后得到阻燃纖維，這種方法將阻燃劑接枝到纖維素主鏈上可以避免阻燃劑的析出，阻燃后纖維氧指數(shù)可達到30%以上，溶劑無毒無揮發(fā)，實現(xiàn)了綠色高效的阻燃。但化學(xué)阻燃改性往往工藝過程復(fù)雜，工業(yè)化成本較高。
[0004]直接對纖維進行表面阻燃后處理的方法則操作簡單，工業(yè)成本較低。張濤等人(張濤，張寶悅，陳飛，等.含磷氮聚電解質(zhì)絡(luò)合物阻燃纖維素纖維制品的制備方法:中國，CN103966893A[P].2014,08,06)發(fā)明的一種阻燃纖維素纖維的方法是將聚乙烯亞胺和聚磷酸銨的聚電解質(zhì)絡(luò)合物溶解于氫氧化鈉溶液中制備出含磷、氮的阻燃工作液，通過纖維素纖維浸泡、烘干的方式得到阻燃纖維素纖維，該法工藝簡單，可使苧麻織物的熱釋放速率峰值由321胃/^降低到104胃/^，但阻燃液的配置過程需要用鹽酸及氫氧化鈉調(diào)節(jié)？!1在4.0?10.0，若應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)則對設(shè)備的耐酸堿性有一定的要求。通常應(yīng)用物理方法對纖維進行表面阻燃后處理，僅靠物理吸附的過程容易使阻燃劑析出、脫落，且不同阻燃劑酸堿性不同，偏酸或偏堿性的環(huán)境都易對設(shè)備造成不同程度的腐蝕。通過分子結(jié)構(gòu)分析，篩選得到與纖維相容性良好的阻燃劑體系，以及通過阻燃劑復(fù)配的方法，從而獲得良好的阻燃改性體系，對纖維阻燃性能的提升，以及出于生產(chǎn)成本考慮，都是非常重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，該方法工藝簡單，阻燃劑不易析出，且阻燃劑處理液PH值接近中性，對設(shè)備腐蝕性小，適合大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
[0006]—種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，其特征在于:將低濃度的磷系阻燃劑A和高濃度的磷系阻燃劑B混合均勻后，加蒸餾水配制成阻燃處理液，確保阻燃處理液的pH值范圍在6?7，之后將待處理的麻纖維在上述阻燃處理液中浸泡，待阻燃處理液滲透完全后，取出麻纖維烘干得到具有阻燃功能的麻纖維。
[0007]其進一步特征在于:所述低濃度的磷系阻燃劑A具體為通過季戊四醇改性的聚磷酸銨含量為40 %水劑透明液；
[0008]所述高濃度的磷系阻燃劑B具體為季戊四醇改性的聚磷酸銨含量為95%的低聚物；
[0009]所述阻燃處理液中磷系阻燃劑A、磷系阻燃劑B與蒸餾水的質(zhì)量比如下:
[0010]磷系阻燃劑A，100 ；磷系阻燃劑B，15?100 ；蒸餾水，100?500 ；
[0011 ] 所述待處理的麻纖維在室溫下在所述阻燃處理液中浸泡時間為5min?60min。
[0012]—種具有阻燃功能的麻纖維，其特征在于:其通過上述制備方法獲得。
[0013]其進一步特征在于:其阻燃等級可達到BI級，且混合阻燃劑處理后的麻纖維與阻燃劑結(jié)合較好，不易析出、脫落；
[0014]所述麻纖維可以為黃麻纖維\或亞麻纖維\或劍麻纖維\或苧麻纖維等天然纖維。
[0015]采用本發(fā)明的方法制作具有阻燃功能的麻纖維，其采用無鹵的磷系復(fù)配阻燃劑，阻燃改性處理麻纖維，獲得了阻燃等級達到BI級的阻燃麻纖維，且使用本方法阻燃后的麻纖維阻燃劑不易析出，阻燃劑處理液PH值范圍在6?7、接近中性，對生產(chǎn)設(shè)備腐蝕小，操作簡單，適合大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
【附圖說明】
[0016]圖1為原始黃麻的SEM圖；
[0017]圖2為原始黃麻燃燒后的SEM圖；
[0018]圖3為使用復(fù)配磷系阻燃劑處理黃麻后的SEM圖；
[0019]圖4為使用復(fù)配磷系阻燃劑處理黃麻燃燒后的SEM圖。
【具體實施方式】
[0020]—種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，將低濃度的磷系阻燃劑A和高濃度的磷系阻燃劑B混合均勻后，加蒸餾水配制成阻燃處理液，確保阻燃處理液的pH值范圍在6?7，之后將待處理的麻纖維在上述阻燃處理液中浸泡，待阻燃處理液滲透完全后，取出麻纖維烘干得到具有阻燃功能的麻纖維。
[0021]低濃度的磷系阻燃劑A具體為通過季戊四醇改性的聚磷酸銨含量為40%水劑透明液；
[0022]高濃度的磷系阻燃劑B具體為季戊四醇改性的聚磷酸銨含量為95%的低聚物；
[0023]阻燃處理液中磷系阻燃劑A、磷系阻燃劑B與蒸餾水的質(zhì)量比如下:
[0024]磷系阻燃劑A，100 ；磷系阻燃劑B，15?100 ；蒸餾水，100?500 ；
[0025]待處理的麻纖維在室溫下在阻燃處理液中浸泡時間為5min?60min。
[0026]具體實施例一:取100份磷系阻燃劑A，15份磷系阻燃劑B，加入100份蒸餾水混合均勻，將50g黃麻纖維放入浸泡30min，取出后烘干，得到阻燃麻纖維。測其氧指數(shù)為32.5 %，阻燃等級為BI級
[0027]具體實施例二:取100份磷系阻燃劑A，100份磷系阻燃劑B，加入500份蒸餾水混合均勻，將50g亞麻纖維放入浸泡60min，取出后烘干，得到阻燃麻纖維。測其氧指數(shù)為38 %，阻燃等級為BI級。
[0028]具體實施例三:取100份磷系阻燃劑A，40份磷系阻燃劑B，加入400份蒸餾水混合均勻，將50g劍麻纖維放入浸泡5min，取出后烘干，得到阻燃麻纖維。測其氧指數(shù)為34%，阻燃等級為BI級。
[0029]具體實施例一到三中磷系阻燃劑A具體為吳江市安隆化工研究所的ARG-40，磷系阻燃劑B具體為吳江市安隆化工研究所的ARG-95。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0031](I)使用復(fù)配磷系阻燃劑不含鹵素，符合環(huán)保要求，阻燃效果好，阻燃后麻纖維阻燃等級可達到BI級(GB 8624-2012)，通過附圖1?4，可以看出使用復(fù)配磷系阻燃劑的阻燃效果更優(yōu)；
[0032](2)阻燃處理液pH值范圍在6?7，處理條件溫和，工藝簡單，對生產(chǎn)設(shè)備腐蝕小，易于工業(yè)化推廣；
[0033](3)混合阻燃劑處理后的麻纖維與阻燃劑結(jié)合較好，不易析出、脫落。
[0034]一種具有阻燃功能的麻纖維，其通過上述制備方法獲得，其阻燃等級可達到BI級，且混合阻燃劑處理后的麻纖維與阻燃劑結(jié)合較好，不易析出、脫落;其中麻纖維可以為黃麻纖維\或亞麻纖維\或劍麻纖維\或苧麻纖維等天然纖維，但不限于上述四種麻纖維。
[0035]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細說明，但內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，其特征在于:將低濃度的磷系阻燃劑A和高濃度的磷系阻燃劑B混合均勻后，加蒸餾水配制成阻燃處理液，確保阻燃處理液的pH值范圍在6?7，之后將待處理的麻纖維在上述阻燃處理液中浸泡，待阻燃處理液滲透完全后，取出麻纖維烘干得到具有阻燃功能的麻纖維。2.如權(quán)利要求1所述的一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，其特征在于:所述低濃度的磷系阻燃劑A具體為通過季戊四醇改性的聚磷酸銨含量為40%水劑透明液。3.如權(quán)利要求2所述的一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，其特征在于:所述高濃度的磷系阻燃劑B具體為季戊四醇改性的聚磷酸銨含量為95%的低聚物。4.如權(quán)利要求3所述的一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，其特征在于:所述阻燃處理液中磷系阻燃劑A、磷系阻燃劑B與蒸餾水的質(zhì)量比如下: 磷系阻燃劑A，100 ；磷系阻燃劑B，15?100 ；蒸餾水，100?500。5.如權(quán)利要求4所述的一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，其特征在于:所述待處理的麻纖維在室溫下在所述阻燃處理液中浸泡時間為5min?60min。6.—種具有阻燃功能的麻纖維，其特征在于:其通過權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所對應(yīng)的一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法制備獲得。7.如權(quán)利要求6所述的一種具有阻燃功能的麻纖維，其特征在于:其阻燃等級可達到BI級。8.如權(quán)利要求6或7所述的一種具有阻燃功能的麻纖維，其特征在于:所述麻纖維可以為黃麻纖維\或亞麻纖維\或劍麻纖維\或苧麻纖維\或大麻纖維\或蕉麻纖維\或青麻纖維\或羅布麻纖維等天然纖維。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有阻燃功能的麻纖維的制備方法，該方法工藝簡單，阻燃劑不易析出，且阻燃劑處理液pH值接近中性，對設(shè)備腐蝕性小，適合大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。將低濃度的磷系阻燃劑A和高濃度的磷系阻燃劑B混合均勻后，加蒸餾水配制成阻燃處理液，確保阻燃處理液的pH值范圍在6～7，之后將待處理的麻纖維在上述阻燃處理液中浸泡，待阻燃處理液滲透完全后，取出麻纖維烘干得到具有阻燃功能的麻纖維。
【IPC分類】D06M101/06, D06M11/72, D06M13/148
【公開號】CN105463832
【申請?zhí)枴緾N201510903096
【發(fā)明人】胡曉蘭, 劉國忠, 陳紅武, 蘭茜
【申請人】蘇州摩維天然纖維材料有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月9日