CN110438661A - 一种新型环保阻燃毡及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型环保阻燃毡，所包含的组分及各组分的质量百分含量为，浸渍阻燃棉纤维55~85%，热塑性低熔点纤维15~45%，三维中空卷曲纤维0~20%，聚酯纤维0~40%。该新型环保阻燃毡的制备方法为热塑性低熔点纤维预开松，并与浸渍阻燃棉纤维、三维中空卷曲纤维、聚酯纤维按比例分别经由四台电子开包机上料混合，再由混合机组输送帘将混合后的原料输送到精开松机进行开松打散，然后进入棉箱，调节气流成网机的输出速度，将速度控制在2~8m/s，将铺网成型的原料经过渡帘送入烘箱中，烘箱温度设定在180~230℃，网板隔距设置在10~40mm。本发明提供的新型环保阻燃毡，环保，无粉尘，阻燃性、吸音性优良。产品表面光泽平整，生产过程中对环境影响极小，并且易于连续生产。

Description

一种新型环保阻燃毡及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型环保阻燃毡及其制备方法，具体涉及一种可用于家电、汽车内饰中的新型无粉尘的垂直阻燃吸音纤维材料的制备方法。

背景技术

为降噪及安全起见，家电如空调、吸尘器、洗衣机，汽车内饰等使用的吸音材料既有吸音要求又有严格的阻燃要求，且家电要求需高于国家3C标准（GB8410标准），达到垂直阻燃如UL-94-V0级，而市场上常用的达到垂直阻燃的吸音纤维毡大都是由棉加树脂及阻燃剂粉末组合使用，由于树脂自身固化后对阻燃效果有提升，所以该种阻燃材料一直沿用至今，然而树脂粉与阻燃剂粉末在生产过程中极易扬尘，对生产环境影响极大，不能适用于如今绿色环保生产的新要求，为此需要研制一种无需添加树脂粉及阻燃剂粉体的阻燃毡加以升级换代。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种新型环保阻燃毡，具有优越的阻燃性能，满足UL94-V0标准，同时也具有高拉伸强度，优异的耐腐蚀性和吸音性，符合家电、汽车行业所需之性能检测，且量产方便，用现有织造纺织设备即可进行批量生产，无需额外变更或增加设备。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种新型环保阻燃毡，所包含的组分及各组分的质量百分含量为，

浸渍阻燃棉纤维 55~85%，

热塑性低熔点纤维 15~45%，

三维中空卷曲纤维 0~20%，

聚酯纤维 0~40%。

优选地，所述浸渍阻燃棉纤维为氨基磺酸胍浸渍阻燃棉纤维。

优选地，所述热塑性低熔点纤维表层为无规共聚改性聚酯聚合物，芯层为普通聚酯，热塑性低熔点纤维的细度为4~6Dtex，长度为38~64mm。

优选地，所述三维中空卷曲纤维细度为4~6Dtex，长度为38~64mm。

优选地，所述聚酯纤维细度为4~6Dtex，长度为38~64mm。

一种新型环保阻燃毡的制备方法，包括如下步骤：

热塑性低熔点纤维预开松，并与浸渍阻燃棉纤维、三维中空卷曲纤维、聚酯纤维按比例分别经由四台电子开包机上料混合，再由混合机组输送帘将混合后的原料输送到精开松机进行开松打散，然后进入棉箱，调节气流成网机的输出速度，将速度控制在2~8m/s，将铺网成型的原料经过渡帘送入烘箱中，烘箱温度设定在180~230℃，网板隔距设置在10~40mm。

优选地，所述浸渍阻燃棉纤维的制备方法如下：

将氨基磺酸胍调配成浓度为9~15%的水溶液，在浸渍容器中加入氨基磺酸胍溶液，将待处理的棉布块放置于该容器中，浸泡10~24小时后取出沥干，放置于阳光下干燥24小时或在100~150℃烘箱内干燥5~10min，待棉布块干燥后经由开松机开松打散，开松浸渍阻燃棉纤维长度为10~50mm，开松后用自动打包机大成棉包待用。

有益效果：本发明提供的一种新型环保阻燃毡，以再生棉纤维和热塑性低熔点纤维为主要成分，采用氨基磺酸胍作为阻燃剂对棉纤维进行浸渍阻燃处理，氨基磺酸胍可改变棉纤维的裂解反应历程、促进棉纤维的炭化、减少燃烧过程的生烟量，氨基磺酸胍能同时在气相和固相中起到阻燃作用，在气相中释放不可燃性气体，在固相中促进残炭的生成；适用于纤维材料的火焰-抑制处理；

采用热塑性低熔点纤维作为环保粘接剂，高温加热使其熔化后将浸渍阻燃棉纤维粘接成固定形状；

添加少量三维中空卷曲纤维作为填充，来增加松软度及厚度；添加少量的聚酯纤维可以有效提高产品的热塑成型性能。

本发明提供的新型环保阻燃毡易控制成型厚度和刚性，可满足客户不同厚度、不同刚性产品的需求；产品表面光泽平整，阻燃性、吸音性优良；生产过程环保、无粉尘，从原料混合到分切成型用时20分钟以内即可下线，易于连续生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

一种新型环保阻燃毡，所包含的组分及各组分的质量百分含量为，

浸渍阻燃棉纤维 55~85%，

热塑性低熔点纤维 15~45%，

三维中空卷曲纤维 0~20%，

聚酯纤维 0~40%。

所述浸渍阻燃棉纤维为氨基磺酸胍浸渍阻燃棉纤维。

所述热塑性低熔点纤维表层为共聚改性聚酯聚合物（LMPET），芯层为普通聚酯（PET），热塑性低熔点纤维的细度为4~6Dtex，长度为38~64mm。

所述三维中空卷曲纤维细度为4~6Dtex，长度为38~64mm。

所述聚酯纤维细度为4~6Dtex，长度为38~64mm。

前述新型环保阻燃毡的制备所涉及的设备包括：开包机组、混合机组、箱式烘箱及裁切机。开包机组可高效地将低熔点纤维开松打散，还可控制原料各组分配比的精确称量，使原料按技术要求配比输送至混合机组中。混合机组将按比例称重的原料混合均匀并打散，使之无团块现象，再通过风道将混合原料输送至气流成网机中进行铺网。

一种新型环保阻燃毡的制备方法如下：

热塑性低熔点纤维预开松，并与浸渍阻燃棉纤维、三维中空卷曲纤维、聚酯纤维按比例分别经由四台电子开包机上料混合，再由混合机组输送帘将混合后的原料输送到精开松机进行开松打散，然后进入棉箱，调节气流成网机的输出速度，将速度控制在2~8m/s，将铺网成型的原料经过渡帘送入烘箱中，烘箱温度设定在180~230℃，网板隔距设置在10~40mm。热塑成型后根据需要的尺寸用裁切机切断。

其中浸渍阻燃棉纤维的制备方法如下：

将氨基磺酸胍调配成浓度为9~15%的水溶液，在浸渍容器中加入氨基磺酸胍溶液，将待处理的棉布块放置于该容器中，浸泡10~24小时后取出沥干，放置于阳光下干燥24小时或在100~150℃烘箱内干燥5~10min，待棉布块干燥后经由开松机开松打散，开松浸渍阻燃棉纤维长度为10~50mm，开松后用自动打包机大成棉包待用。

实施例1

将质量百分含量分别为62%的浸渍阻燃棉纤维、18%的热塑性低熔点纤维、5%的三维中空涤纶纤维、15%的聚酯纤维混合后进行高速开松打散，然后进行成网烘制，其中烘制温度为210℃，烘制完成后根据产品要求形状进行冷模压制成型即可。

实施例2

将质量百分含量分别为60%的浸渍阻燃棉纤维、25%的热塑性低熔点纤维、5%的三维中空涤纶纤维、10%聚酯纤维混合后进行高速开松打散，然后进行成网烘制，其中烘制温度为200℃，烘制完成后根据产品要求形状进行冷模压制成型即可。

实施例3

将质量百分含量分别为45%的浸渍阻燃棉纤维、35%的热塑性低熔点纤维、20%聚酯纤维混合后进行高速开松打散，然后进行成网烘制，其中烘制温度为210℃，烘制完成后根据产品要求形状进行冷模压制成型即可。

实施例4

将质量百分含量分别为70%的浸渍阻燃棉纤维、18%的热塑性低熔点纤维、12%的三维中空涤纶纤维混合后进行高速开松打散，然后进行成网烘制，其中烘制温度为195℃，烘制完成后根据产品要求形状进行冷模压制成型即可。

上述四个实施例中，最后进行冷模压制成型的具体操作如下：

将烘制完成后的产品置于GW-液压四柱下料机上，用平面刀切模将阻燃毡模切成所需形状。

或者，将烘制完成后的产品在250℃烘箱中烘烤100s，再将烘烤后的阻燃毡放置于模具中压制成型，最后放置于对应检具中进行冷却、修边、检验并装包。

本发明中使用氨基磺酸胍作为阻燃剂来改变棉织物的裂解反应历程、促进棉织物的炭化、减少燃烧过程的生烟量等，安全环保，阻燃性能优良。以下提供几个对比例以佐证选择氨基磺酸胍作为阻燃剂的优势。

对比例1：以聚磷酸铵作为阻燃剂

1.1将聚磷酸铵调配成浓度为15%的水溶液，在浸渍容器中加入聚磷酸铵溶液，将待处理的棉布块放置于该容器中，浸泡24小时后取出沥干，并放置于阳光下干燥24小时，或150℃烘箱内干燥10min；待布块干燥后经由开松机开松打散，开松阻燃棉纤维长度在10~50mm，开松后用自动打包机打包成棉包待用。每包棉包重量在80~150Kg。

1.2将质量百分含量分别为70%步骤1.1制备的浸渍阻燃棉纤维、18%热塑性低熔点纤维、12%三维中空涤纶纤维混合后进行高速开松打散，然后进行成网烘制，其中烘制温度为195℃，烘制完成后根据产品要求形状进行冷模压制成型。

1.3分别检测纤维毡的水平与垂直阻燃性能，经检测，水平阻燃性能（GB8410标准）：燃烧速度75mm/min，对比标准值100mm/min，合格；垂直阻燃性（UL94-V0），烧到夹具，不合格。

对比例2：以聚磷酸铵为阻燃剂，调整聚磷酸铵水溶液浓度

2.1将聚磷酸铵调配成浓度为30%的水溶液，在浸渍容器中加入聚磷酸铵溶液，将待处理的棉布块放置于该容器中，浸泡24小时后取出沥干，并放置于阳光下干燥24小时，或150℃烘箱内干燥10min；待布块干燥后经由开松机开松打散，开松阻燃棉纤维长度在10~50mm，开松后用自动打包机打包成棉包待用。每包棉包重量在80~150Kg。

2.2将质量百分含量分别为70%步骤2.1制备的浸渍阻燃棉纤维、18%热塑性低熔点纤维、12%三维中空涤纶纤维混合后进行高速开松打散，然后进行成网烘制，其中烘制温度为195℃，烘制完成后根据产品要求形状进行冷模压制成型。

2.3分别检测纤维毡的水平与垂直阻燃性能，经检测水平阻燃性能（GB8410标准）：燃烧速度30mm/min，对比标准值100mm/min，合格；检测垂直阻燃性（UL94-V0），取5个平行样，离火后均烧到夹具，不合格。

对比例3：添加阻燃纤维

所述阻燃纤维为涤纶阻燃纤维，细度为4~6Dtex，长度为51~64mm。

3.1将聚磷酸铵调配成浓度为30%的水溶液，在浸渍容器中加入聚磷酸铵溶液，将待处理的棉布块放置于该容器中，浸泡24小时后取出沥干，并放置于阳光下干燥24小时或150℃烘箱内干燥10min，待布块干燥后经由开松机开松打散，开松阻燃棉纤维长度在10～50mm，开松后用自动找包机打成棉包待用。每包棉包重量在80～150kg。

3.2将质量百分含量分别为70%步骤3.1制备的浸渍阻燃棉纤维、18%的热塑性低熔点纤维、12%的阻燃纤维混合后进行高速开松打散，然后进行成网烘制，其中烘制温度为195℃，烘制完成后根据产品要求形状进行冷模压制成型。

3.3分别检测纤维毡的水平与垂直阻燃性能，经检测水平阻燃（GB8410标准）：燃烧速度0mm/min，对比标准值100mm/min，合格；检测垂直阻燃性（UL94-V0)，取5个平行样，其中2个合格，3个离火后仍然烧到夹具，判定不合格。

对比例4：调整阻燃纤维的添加比例

所述阻燃纤维为涤纶阻燃纤维，细度为4~6Dtex，长度为51~64mm。

4.1将聚磷酸铵调配成浓度为30%的水溶液，在浸渍容器中加入聚磷酸铵溶液，将待处理的棉布块放置于该容器中，浸泡24小时后取出沥干，并放置于阳光下干燥24小时或150℃烘箱内干燥10min，待布块干燥后经由开松机开松打散，开松阻燃棉纤维长度在10～50mm，开松后用自动找包机打成棉包待用。每包棉包重量在80～150kg。

4.2将质量百分含量分别为50%步骤4.1制备的浸渍阻燃棉纤维、18%热塑性低熔点纤维、32%的阻燃纤维混合后进行高速开松打散，然后进行成网烘制，其中烘制温度为195℃，烘制完成后根据产品要求形状进行冷模压制成型。

4.3分别检测纤维毡的水平与垂直阻燃性能，经检测水平阻燃（GB8410标准）：燃烧速度0mm/min，对比标准值100mm/min，合格；检测垂直阻燃性（UL94-V0)，取5个平行样，均未烧到夹具，合格。

本发明实施例5：以氨基磺酸胍为阻燃剂

5.1将氨基磺酸胍调配成浓度为15%的水溶液，在浸渍容器中加入氨基磺酸胍溶液，将待处理的棉布块放置于该容器中，浸泡24小时后取出沥干，并放置于阳光下干燥24小时，或150℃烘箱内干燥10min，待布块干燥后经由开松机开松打散，开松阻燃棉纤维长度在10~50mm，开松后用自动打包机打成棉包待用，每包棉包重量在80~150Kg。

5.2将质量百分含量分别为70%步骤5.1制备的浸渍阻燃棉纤维、18%热塑性低熔点纤维、12%三维中空涤纶纤维混合后进行高速开松打散，然后进行成网烘制，其中烘制温度为195℃，烘制完成后根据产品要求形状进行冷模压制成型。

5.3分别检测纤维毡的水平与垂直阻燃性能，经检测水平阻燃（GB8410标准）：燃烧速度0mm/min，对比标准值100mm/min，合格；检测垂直阻燃性（UL94-V0)，取5个平行样，离火自熄，均未烧到夹具，合格。

上述对比例4中虽然检测阻燃性合格，但由于阻燃纤维成本高，且要达到合格的阻燃性用量大，导致材料成本大幅上升，性价比低，不具备市场竞争力。而本发明实施例5既保证阻燃性检测合格，材料成本也控制在顾客可接受范围内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型环保阻燃毡，其特征在于：所包含的组分及各组分的质量百分含量为，

浸渍阻燃棉纤维 55~85%，

热塑性低熔点纤维 15~45%，

三维中空卷曲纤维 0~20%，

聚酯纤维 0~40%。

2.根据权利要求1所述的一种新型环保阻燃毡，其特征在于：所述浸渍阻燃棉纤维为氨基磺酸胍浸渍阻燃棉纤维。

3.根据权利要求1所述的一种新型环保阻燃毡，其特征在于：所述热塑性低熔点纤维表层为无规共聚改性聚酯聚合物，芯层为普通聚酯；热塑性低熔点纤维的细度为4~6Dtex，长度为38~64mm。

4.根据权利要求1所述的一种新型环保阻燃毡，其特征在于：所述三维中空卷曲纤维细度为4~6Dtex，长度为38~64mm。

5.根据权利要求1所述的一种新型环保阻燃毡，其特征在于：所述聚酯纤维细度为4~6Dtex，长度为38~64mm。

6.一种权利要求1-5任一项所述的新型环保阻燃毡的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

热塑性低熔点纤维预开松，并与浸渍阻燃棉纤维、三维中空卷曲纤维、聚酯纤维按比例分别经由四台电子开包机上料混合，再由混合机组输送帘将混合后的原料输送到精开松机进行开松打散，然后进入棉箱，调节气流成网机的输出速度，将速度控制在2~8m/s，将铺网成型的原料经过渡帘送入烘箱中，烘箱温度设定在180~230℃，网板隔距设置在10~40mm。

7.根据权利要求6所述的一种新型环保阻燃毡的制备方法，其特征在于：所述浸渍阻燃棉纤维的制备方法如下：

将氨基磺酸胍调配成浓度为9~15%的水溶液，在浸渍容器中加入氨基磺酸胍溶液，将待处理的棉布块放置于该容器中，浸泡10~24小时后取出沥干，放置于阳光下干燥24小时或在100~150℃烘箱内干燥5~10min，待棉布块干燥后经由开松机开松打散，开松浸渍阻燃棉纤维长度为10~50mm，开松后用自动打包机大成棉包待用。