CN102587024A

CN102587024A - 一种阻燃毛毯及其制备工艺

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Publication number: CN102587024A
Application number: CN2012100064771A
Authority: CN
Inventors: 陈喜斌; 张军; 田家忠
Original assignee: LINYI LVYIN INDUSTRY TRADE CO LTD
Current assignee: LINYI LVYIN INDUSTRY TRADE CO LTD
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2012-07-18

Abstract

一种阻燃毛毯的制备工艺，包括经编工艺、预整工艺、水洗工艺、整理工艺、成品制作工艺。其中经编工艺包括原料的选择和整经织造，面纱原料选用有机磷系阻燃涤纶纤维制成的纱线，经编采用双针床经编机编织；预整工艺采用低速多烫工艺；水洗工艺采用低速多洗工艺；整理工艺采用低速刷毛、低速烫光工艺；成品制作工艺采用包边布包边。其中有机磷系阻燃涤纶纤维由苯二甲酸二甲酯、丁二醇、羟甲基苯基次膦酸和磷酸三苯酯按照重量配比为60∶40∶10∶1经酯化反应、干燥结晶、高温熔融、冷却、油剂处理等工艺制得。本发明的阻燃毛毯与现有的毛毯相比，阻燃纤维的燃烧氧极限指数达到35％，为不可燃纤维。阻燃毛毯的燃烧极限氧指数达到28％，属于难燃织物。

Description

一种阻燃毛毯及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种阻燃毛毯及其制备工艺，具体涉及一种利用有机磷系阻燃涤纶纤维作为原料的阻燃毛毯及其制备工艺。

背景技术

绝大多数毛毯属于易燃或可燃性材料，因纺织品不阻燃而引发的火灾占火灾事故比例越来越大。常规的涤纶纤维具有强度高、弹性好、抗皱性强、尺寸稳定、耐磨性佳、化学性能稳定，耐热性和耐气候性优良等性能，因此其成为一种非常理想的纺织材料，更普遍作为毛毯的原材料，但其本身是一种可燃纤维，因此使其在很多领域的应用受到了限制。为了提高其应用范围，必须使其具有抗燃性的作用，因此，涤纶纤维阻燃技术的研究成为学术界和工业界十分关注的课题，进来越来越多的阻燃纤维产品不断问世。

一种阻燃织物的阻燃性，是根据国家标准GB5454-85燃烧试验方法进行评价，本标准规定试样置于垂直的试验条件下，在氧氮混合气流中，测定试样刚好维持燃烧所需最低氧浓度(亦称极限氧指数)的试验方法。

试验的过程是，根据推定的氧浓度，从附录表中查出相应的氧流量和氮流量，在试样上端点火，点火时间控制在10-15s内，在试样上端全部着火后移去点火器，立即开始测定燃烧时间，随后测定损毁长度。

评价的基准是，能满足损毁长度达到40mm时自熄，或损毁长度不到40mm，但燃烧时间达到2min以上时所需的最低氮流量。

计算极限氧指数：

极限氧指数LOI(Limit Oxygen Index)：

——纤维点燃后，在氧、氮大气里维持燃烧所需要的最低含氧量体积百分数。

LOI＝〔V氧/(V氧+V氮)〕×100％其中V氧为氧气流量(L/min)，V氮为氮气流量(L/min)，LOI越大，说明材料难燃。

近年来，阻燃技术的发展经过了前期的织物阻燃后整理、复合纺和接枝技术，发展到现在采用卤系和磷系共聚酯纤维作为阻燃材料。织物阻燃后整理，经洗涤和随着使用时间的增加，渗入织物纤维内的阻燃分子渐渐挥发，导致阻燃性降低。复合纺和后接枝共聚的技术条件要求很高，同时生产成本也过高，因而不被普遍使用。卤素阻燃剂虽然阻燃效果符合要求，但是自身存在一系列的缺陷，如在燃烧时易放出有刺激性和腐蚀性的卤化氢气体，且在高温裂解及燃烧时产生有毒的多溴代并呋喃及多溴代二苯并戊烷，对生命和财产安全构成威胁。

目前的现有技术中，阻燃聚酯纤维的发展方向多是采用磷系聚酯阻燃复合纤维，申请号为200610161444.9的发明专利申请，采用磷系聚酯纤维并使用斜纹或者缎纹为主要织造组织结构，制得的阻燃聚酯纤维的极限氧指数能达到28。申请号为200610041006.9的发明专利申请，其阻燃纤维的主体是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯并添加磷系阻燃剂，进行熔融纺丝。

但上述现有技术中的阻燃聚酯纤维的极限氧指数仍然偏低，仍有继续改进的空间。

发明内容

本发明目的就是为解决上述技术问题，提供了一种阻燃毛毯及其生产方法，其使用有机磷系阻燃涤纶纤维作为原材料。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种阻燃毛毯的生产方法，包括以下工艺步骤：

(1)经编工艺；所述经编工艺包括原料的选择和整经织造，面纱原料选用有机磷系阻燃涤纶纤维制成的纱线，纤维细度30D，经编采用双针床经编机编织，其隔距为16mm，坯布的平方米克重设定为650-680g；

(2)预整工艺；所述预整工艺采用低速多烫工艺，其中车速控制在7-8m/min，温度为185℃，预整工艺流程结束后检验除油效果；

(3)水洗工艺；所述水洗工艺采用低速多洗工艺，水洗车速控制在10-12m/min，热水槽水温为40-50℃，pH值为7；

(4)整理工艺；所述整理工艺采用低速刷毛、低速烫光工艺，其中刷毛车速为2.5-3m/min，烫光温度为175-180℃；

(5)成品制作工艺；所述成品制作工艺采用包边布包边；

所述经编工艺采用的有机磷系阻燃涤纶纤维的制备过程如下：由苯二甲酸二甲酯、丁二醇、羟甲基苯基次膦酸和磷酸三苯酯按照重量配比为60∶40∶10∶1的比例加入到酯化釜中混合，在270℃，压力为0.4MPa条件下进行酯化反应1小时，缓慢建立真空，在半小时内使真空度降至100kPa，然后保持真空度不变，在280℃反应2小时得到阻燃聚酯；上述阻燃聚酯然后在180℃温度条件下进行干燥结晶然后放入螺杆挤压机高温融化为熔融纺丝熔体，再经过纺丝组件在45MPa压力下高压喷射成丝条，纺丝温度300℃，然后再将丝条通过温度为25℃，湿度为62％，速度为0.6m/s的恒温恒湿的空调风冷却形成初生纤维；将上述初生纤维经过油剂处理后，通过5对牵伸辊进行辊多级牵伸，从而制得所述有机磷系阻燃涤纶纤维。

所述油剂与有机磷系阻燃涤纶纤维的质量比为1∶100，所述油剂按照下述重量比的原料制备而成：烷基磷酸酯钠50％，水化白油20％，脂肪酸聚乙二醇18％，邻苯二甲酸二新酯12％。

所述有机磷系阻燃涤纶纤维的断裂强度为6.18cn/dtex，燃烧极限氧指数为35％，断裂伸长率14.1％，纤维细度为30D。

一种阻燃毛毯，其特征在于，所述阻燃毛毯是通过上述生产方法制得。

本发明的有益效果在于：本发明的阻燃毛毯与现有的毛毯相比，首先在原料的使用上，阻燃毛毯采用的是有机磷系阻燃涤纶纤维，经试验检测，该阻燃纤维的燃烧氧极限指数达到35％，为不可燃纤维。其次，阻燃毛毯的功能性：阻燃毛毯的阻燃性能是普通毛毯所不具有的，普通毛毯的燃烧极限氧指数为20％，属于易燃织物。而经试验检测，阻燃毛毯的燃烧极限氧指数在28％，属于难燃织物。

具体实施方式

本发明的阻燃毛毯的生产加工工艺主要包括以下几个步骤：(1)经编工艺；(2)预整工艺；(3)水洗工艺；(4)整理工艺；(5)成品制作工艺。

经编是由一组或几组经向平行排列的纱线同时喂入织针进行成圈，由于线圈纵行之间的连接而形成织物的编织方法。本发明的经编工艺分为原料的选择和整经织造，在原料方面，采用有机磷系阻燃涤纶纤维，其阻燃原理是通过磷化合物覆盖在织物表面，起到了隔绝空气的作用。磷化合物能够吸收大量的氧气，降低了燃烧所需的氧气，同时在燃烧时能够吸收大量水分，降低了燃烧所需的温度。有机磷系阻燃涤纶纤维与常规纤维的差别在于具有阻燃的特性，主要通过化学改性和物理变形制取。面纱原料采用化学改性阻燃涤纶纤维纱线为原料，纤维细度30D左右，经编采用双针床经编机编织，其隔距为16mm，坯布的平方米克重可设定在650-680g左右。

预整工艺：采用低速多烫工艺，达到高效除油的效果。其中车速控制在7-8m/min，温度185℃。工艺流程结束并检验除油效果。

水洗工艺：采用低速多洗工艺，并加入功能性助剂，使纤维具有“滑爽、超柔”的感觉。为了能够彻底的清洁纤维，水洗车速应当控制在10-12m/min，热水槽水温应当控制在40-50℃，pH值为7。助剂槽添加功能性助剂，使纤维具有柔滑之感。

整理工艺：采用低速刷毛、低速烫光的工艺。其中刷毛车速为2.5-3m/min。烫光温度在175-180℃之间。

成品制作工艺采用包边布包边。

本发明所用的有机磷系阻燃涤纶纤维的制备过程如下：

将对苯二甲酸二甲酯(DMT)、丁二醇(99vol％)、羟甲基苯基次膦酸(英文名：Hydroxymethyl phenylphosphinic acid简称：HMPPA)和磷酸三苯酯按照重量配比为60∶40∶10∶1的比例加入到酯化釜中混合，在270℃，压力为0.4MPa条件下进行酯化反应1小时，缓慢建立真空，在半小时内使真空度降至100kPa，然后保持真空不变，在280℃反应2小时即可得到阻燃聚酯。

上述阻燃聚酯然后在180℃温度条件下进行干燥结晶；放入螺杆挤压机高温融化为熔融纺丝熔体，再经过纺丝组件在45MPa压力下高压喷射成丝条，纺丝温度为300℃，然后再将丝条通过温度为25℃，湿度为62％，速度为0.6m/s的恒温恒湿的空调风冷却形成初生纤维；将上述初生纤维经过油剂处理后，通过5对牵伸辊进行辊多级牵伸，牵伸辊速度和温度分别为540m/min与80℃，680m/min与90℃，1827m/min与100℃，3421m/min与220℃，4200m/min与110℃。油剂与纤维的质量比为1∶100，油剂可用市场购买的油剂，优选按照下述重量比的原料制备而成：烷基磷酸酯钠50％，水化白油20％，脂肪酸聚乙二醇，18％，邻苯二甲酸二新酯12％。

制备获得的涤纶纤维具有良好的纺丝性能，由于经过油剂处理，因而具有抗静电、平滑性好的特点，纤维的断裂强度为6.18cn/dtex，经试验验证，燃烧极限氧指数为35％以上，断裂伸长率14.1％，纤维细度为30D。

本发明的阻燃毛毯与现有的毛毯相比，首先在原料的使用上，阻燃毛毯采用的是有机磷系阻燃涤纶纤维，经试验检测，该阻燃纤维的燃烧氧极限指数达到35％以上，为不可燃纤维。其次，阻燃毛毯的功能性：阻燃毛毯的阻燃性能是普通毛毯所不具有的，普通毛毯的燃烧极限氧指数为20％，属于易燃织物。而经试验检测，阻燃毛毯的燃烧极限氧指数在28％以上，属于难燃织物。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种阻燃毛毯的生产方法，包括以下工艺步骤：

(5)成品制作工艺；所述成品制作工艺采用包边布包边；

其特征在于，所述经编工艺采用的有机磷系阻燃涤纶纤维的制备过程如下：由苯二甲酸二甲酯、丁二醇、羟甲基苯基次膦酸和磷酸三苯酯按照重量配比为60∶40∶10∶1的比例加入到酯化釜中混合，在270℃，压力为0.4MPa条件下进行酯化反应1小时，缓慢建立真空，在半小时内使真空度降至100kPa，然后保持真空度不变，在280℃反应2小时得到阻燃聚酯；上述阻燃聚酯然后在180℃温度条件下进行干燥结晶然后放入螺杆挤压机高温融化为熔融纺丝熔体，再经过纺丝组件在45MPa压力下高压喷射成丝条，纺丝温度300℃，然后再将丝条通过温度为25℃，湿度为62％，速度为0.6m/s的恒温恒湿的空调风冷却形成初生纤维；将上述初生纤维经过油剂处理后，通过5对牵伸辊进行辊多级牵伸，从而制得所述有机磷系阻燃涤纶纤维。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述油剂与有机磷系阻燃涤纶纤维的质量比为1∶100，所述油剂按照下述重量比的原料制备而成：烷基磷酸酯钠50％，水化白油20％，脂肪酸聚乙二醇18％，邻苯二甲酸二新酯12％。

3.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述有机磷系阻燃涤纶纤维的断裂强度为6.18cn/dtex，燃烧极限氧指数为35％，断裂伸长率14.1％，纤维细度为30D。

4.一种阻燃毛毯，其特征在于，所述阻燃毛毯是通过权利要求1或2或3的生产方法制得。