CN114381820B - 一种阻燃高吸湿腈纶及其生产方法 - Google Patents

一种阻燃高吸湿腈纶及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种阻燃高吸湿腈纶及其生产方法，所述阻燃高吸湿腈纶包括腈纶以及阻燃吸湿改性剂，其中，阻燃吸湿改性剂至少包括含羧基和/或羟基的磷阻燃剂的羧基和/或羟基与吐温的羟基之间进行反应所得化合物，所述反应为磷阻燃剂的羧基与吐温的羟基酯化反应、和/或磷阻燃剂的羟基与吐温的羟基进行醚化反应，并且吐温残基中仍存在至少一个羟基。本申请基于阻燃吸湿改性剂与腈纶纺丝液动力粘度差，通过纤维热拉伸与定型实现“皮芯”结构稳定化，实现最终产品功能化的同时，实现阻燃吸湿改性剂使用量的下降。

Description

一种阻燃高吸湿腈纶及其生产方法
技术领域
本发明涉及腈纶纤维及其生产技术领域，特别涉及一种具有高阻燃性和吸湿性的腈纶及其生产方法。
背景技术
腈纶(聚丙烯腈纤维)是化学纤维中重要的品种之一，广泛应用于纺织、服装、汽车用座椅、家用窗帘等纺织品领域中。腈纶具有羊毛的特征，如：良好的蓬松性和保暖性、手感柔软，因此有人造羊毛或合成羊毛之称。但是腈纶的弹性、强度和保暖性比羊毛更好，密度比羊毛更小，而且耐日晒性能优异。
随着消费的不断升级，消费者对腈纶等产品提出了更高的性能要求。腈纶在手感上具有羊毛蓬松性，但是腈纶面料吸湿性较差，穿着时会产生闷气感，尤其是夏季穿着时闷热感明显，同时冬季容易产生静电，严重影响穿着舒适性。
消费者希望在满足基本手感舒适的同时，能进一步提升腈纶穿着舒适性，另外提升其安全性。因此开发阻燃高吸湿腈纶变得十分有意义。
中国发明专利CN101845745B公开了一种高吸湿和阻燃多重功能改性腈纶的制造方法，利用化学络合与环化的方法将腈纶直接络合与环化，形成高吸湿阻燃腈纶。首先将腈纶加入到含铜离子水溶液中反应制成含铜离子的腈纶，然后将含铜离子腈纶加入到水合肼和反应助剂组成的混合溶液中浸泡一定时间，然后将腈纶挤干或甩干成含一定水溶液量腈纶，放入到高温高压汽蒸定型锅内在高温度条件下干蒸或汽蒸一定时间，制成高吸湿阻燃腈纶。该方法只需要一台简单的高温高压汽蒸定型锅及很少的配套工艺与设备，就可以把腈纶处理成高吸湿阻燃腈纶，大大简化了现有高吸湿阻燃腈纶制造技术；并且生产工艺简单，设备投资少，生产成本低，容易实现工业化。
中国发明专利CN113073396A公开了具有阻燃功能的纤维材料及其制备方法和用途，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。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。
中国发明专利CN112746347A公开了一种无卤阻燃聚丙烯腈纤维的制备方法。该方法主要包括：将无卤含磷氮阻燃剂加热融化，然后与聚丙烯腈纺丝原液搅拌共混，经湿法纺丝后，再经交联水解，制得。本发明的制备方法使得无卤有机磷氮类阻燃剂能很好地均匀稳定地分散于纺丝原液中，从而在纺丝时有效避免了堵孔现象的产生，极大地延长了纺丝更换喷头的周期。同时，在阻燃腈纶纤维纺丝过程热牵伸工序后进一步对纤维表面进行先交联后碱水解的化学改性，制得的腈纶纤维的阻燃性LOI≥26％，并且改善了腈纶纤维的吸湿性。
从以上的公开资料可以看出，现有的为了实现阻燃高吸湿性能，主要是通过腈纶的后处理方法或在腈纶纺丝液中通过引入改性组分进行共混纺丝。但是后处理的方法存在耐久性的问题，并且上述后处理过程中形成的微交联的结构会降低腈纶原有的蓬松手感。在腈纶纺丝液中添加改性组分进行共混纺丝是可以提升其性能，但是由于纺丝液中组分化学性质的差异很难实现均匀分散，往往需要添加很多助剂才能改善分散性，并且为了达到均匀分散，所带来的问题就是改性组分的添加量都比较高，导致腈纶的可纺性下降。
发明内容
本申请提供一种阻燃高吸湿腈纶及其生产方法，采用本发明提供的技术方案解决了目前腈纶共混纺丝中改性组分添加量大导致可纺性下降等技术问题，提供了功能性腈纶开发的新的技术方法。
本申请第一方面是提供一种阻燃高吸湿腈纶，包括腈纶以及阻燃吸湿改性剂，其中，阻燃吸湿改性剂至少包括含羧基和/或羟基的磷阻燃剂的羧基和/或羟基与吐温的羟基之间进行反应所得化合物，所述反应为磷阻燃剂的羧基与吐温的羟基酯化反应、和/或磷阻燃剂的羟基与吐温的羟基进行醚化反应，并且吐温残基中仍存在至少一个羟基。
在一种优选实施例中，所述阻燃高吸湿腈纶中，阻燃吸湿改性剂重量含量优选为2-20％，更优选为2-10％，更优选为2-5％。
在一种优选实施例中，所述腈纶为腈纶纤维。更优选地，所述腈纶纤维中，外层的阻燃吸湿改性剂含量高于内层，或者阻燃吸湿改性剂含量由内向外逐渐增加。
在一种优选实施例中，所述腈纶纤维中，阻燃吸湿改性剂形成的外层厚度、或者含有阻燃吸湿改性剂形成的层的厚度优选为0.5～5μm。
在一种优选实施例中，所述腈纶数均分子量优选为2.0-10.0万。
在一种优选实施例中，所述腈纶纤维单丝纤度优选为0.5-5.0dtex。
在一种优选实施例中，所述腈纶纤维断裂强度优选为2.0-4.0cN/dtex。
在一种优选实施例中，所述腈纶纤维断裂伸长率优选为20-40％。
在一种优选实施例中，所述腈纶纤维选自短纤、长丝或丝束中的任意一种或更多种。
在一种优选实施例中，所述腈纶纤维应用于纯纺纱线、混纺纱线、针织物、机织物或无纺布领域。
本申请第二个方面是提供一种阻燃高吸湿腈纶的生产方法，尤其是阻燃高吸湿腈纶纤维的生产方法，包括：
提供含有阻燃吸湿改性剂、聚丙烯腈的纺丝溶液，
纺丝液经过喷丝头挤出后，经过凝固浴、水浴拉伸和水洗后，热拉伸定型，得到阻燃高吸湿腈纶；其中，所述聚丙烯腈源自腈纶纺丝液，腈纶纺丝液的动力粘度是阻燃吸湿改性剂的动力粘度的至少10倍，更优选为至少50倍，更优选为至少100倍；
其中，阻燃吸湿改性剂至少包括含羧基和/或羟基的磷阻燃剂的羧基和/或羟基与吐温的羟基之间进行反应所得化合物，所述反应为磷阻燃剂的羧基与吐温的羟基酯化反应、和/或磷阻燃剂的羟基与吐温的羟基进行醚化反应，并且吐温残基中仍存在至少一个羟基。
在一种优选实施例中，所述腈纶纺丝液的数均分子量优选为2.0-10.0万。
在一种优选实施例中，所述腈纶中聚丙烯腈重量含量优选为≥60％，更优选为≥80％。
在一种优选实施例中，所述腈纶纺丝液的动力粘度优选为10-40Pa.s。
在一种优选实施例中，腈纶纺丝液中溶剂的质量浓度为65-85％。
在一种优选实施例中，腈纶纺丝液中溶剂优选为硫氰酸钠水溶液、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吗啉、二甲胺、离子液体、硝酸中的一种或更多种。
在一种优选实施例中，所述喷丝头挤出的温度为30-80℃。
在一种优选实施例中，所述喷丝头挤出的速度为5-20m/s。
在一种优选实施例中，所述凝固浴由水和溶剂组成，溶剂为硫氰酸钠水溶液、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吗啉、二甲胺、离子液体或硝酸中的任意一种或更多种。
在一种优选实施例中，凝固浴的温度为5-35℃。
在一种优选实施例中，凝固浴中溶剂的质量浓度为5-50％。
在一种优选实施例中，水浴拉伸的温度为50-90℃。
在一种优选实施例中，水浴拉伸的拉伸倍数为1.5-20。
在一种优选实施例中，所述的水洗的温度为70-90℃。
在一种优选实施例中，所述的热拉伸定型过程中，热拉伸的温度为105-145℃。
在一种优选实施例中，所述的热拉伸定型过程中，热拉伸的拉伸倍数为1.5-3.0倍。
在一种优选实施例中，所述的热拉伸定型过程中，热定型的温度为140-160℃。
在一种优选实施例中，优选地，所述阻燃吸湿改性剂，具有式I、或式II所示结构：
(A-T-O)z-B (式I)
M-[T-A-T-O-B-O]n-N (式II)
其中，A为含羧基的磷阻燃剂去除与吐温反应的羧基和/或羟基后的剩余部分，B为吐温去除与含羧基和/或羟基的磷阻燃剂反应的羟基后的剩余部分，n为聚合度；M为-OH或可用的封端基团，N为H或可用的封端基团，T为单键或-CO-，z为正整数。
其中，当z大于1时，各个A-T-可以相同或不同。
其中，所述可用的封端基团，可以是R-X-，其中，R为H、C1-C5的碳链、C3-C10的环状结构；X为单键、-O-、-S-、-SO2-、-NR1-、-CO-NH-、-CH＝N-、-CO-、-SiR2R3-；其中，R1、R2和R3分别独立的优选为C1-C5的烷基、C3-C6的环烷基、C5-C10的芳香基。
在一种优选实施例中，所述阻燃吸湿改性剂为共聚型聚合物，更优选地，所述纤维阻燃吸湿改性剂数均分子量优选为10000-40000g/mol。
在一种优选实施例中，所述阻燃吸湿改性剂分子量分布系数为2.0-4.0。
在一种优选实施例中，所述阻燃吸湿改性剂动力粘度为15-50mPa·s。
其中，优选地，所述含羧基和/或羟基的磷阻燃剂可以是来自含羧基和/或羟基的磷阻燃剂的酯化物。更优选地，所述酯化物可以是通过酯交换的方式与吐温反应，或者酯基反应为羧基和/或羟基后，再与吐温反应。
在一种优选实施例中，所述碳链或环状结构可以是带有或不带有侧基。
一种优选实施例中，所述碳链或环状结构的主链上可以是带有或不带有杂原子，其中所述杂原子可以是S、O、N、Si中的任意一种或更多种。
在一种优选实施例中，所述环状结构可以是芳香基、脂肪环、含杂原子的非芳香环中的任意一种或更多种。
在一种优选实施例中，所述含羧基和/或羟基的的磷阻燃剂结构如式III所示：
Figure BDA0003427611520000051
其中，R1、R2和R3分别为一价取代基，或者R1、R2和R3中的至少两个可以是连接成环状结构(即：该环状结构为二价取代基)，例如R1和R3连接成环状结构，未成环的取代基为一价取代基；并且R1、R2和R3中至少一个或至少两个带有至少一个羧基和/或羟基。
例如，所述含羧基和/或羟基的的磷阻燃剂可以是选自：
Figure BDA0003427611520000052
Figure BDA0003427611520000061
中的任意一种或更多种；其中，R4、R5、R6、R7分别独立的为二价有机基团或三价有机基团；Ar优选为环状结构(如芳香基、环烷基，构成环的原子可以仅为C、或者除了C之外还含有杂原子，杂原子如O、N、S、Si等)，T1、T2分别独立的为羟基或羧基。
其中，R4、R5分别可以是含有脂肪烃基、含环状结构(环状结构可以是芳香基、脂肪环、含杂原子的非芳香环)的烃基、主链上含杂原子的碳链，例如R4、R5分别可以是
Figure BDA0003427611520000062
-CH2-CH2-、/>
Figure BDA0003427611520000063
等。
其中，Ar可以是带有或不带有其他取代基的如下基团：
Figure BDA0003427611520000064
Figure BDA0003427611520000065
Figure BDA0003427611520000066
等。
在一种优选实施例中，所述含羧基和/或羟基的的磷阻燃剂可以是源自如下化合物中的一种或更多种：
Figure BDA0003427611520000067
Figure BDA0003427611520000071
或者上述任意化合物的酯化物。
在一种优选实施例中，所述吐温可以是吐温20、吐温21、吐温40、吐温60、吐温61、吐温80、吐温81、吐温85中的任意一种或更多种。
在一种优选实施例中，吐温的羟基数量，与含羧基和/或羟基的磷阻燃剂羧基和/或羟基数量，摩尔比为1.1-2.0︰1。
在一种优选实施例中，吐温与含羧基和/或羟基的磷阻燃剂反应温度优选为150-250℃。
在一种优选实施例中，吐温与含羧基和/或羟基的磷阻燃剂反应时间优选为2-6h。
在一种优选实施例中，吐温与含羧基和/或羟基的磷阻燃剂，在催化剂存在下进行反应，其中所述催化剂优选为苯磺酸、对甲苯磺酸、萘磺酸、苯酚-4磺酸中的任意一种或更多种。
在一种优选实施例中，催化剂重量为含羧基和/或羟基的磷阻燃剂的100ppm-500ppm。
本申请的共混溶液相分离纺丝，是基于共聚型阻燃吸湿改性剂与腈纶纺丝液动力粘度差，通过纤维热拉伸与定型实现“皮芯”结构稳定化，从而，采用共混溶液相分离纺丝方法可以实现最终产品功能化的同时实现共聚型阻燃吸湿改性剂使用量的下降。
本申请的阻燃高吸湿腈纶是通过腈纶纺丝液与共聚型阻燃吸湿改性剂共混纺丝得到，其中基于FICK扩散定律共聚型阻燃吸湿改性剂向纤维外层扩散，与腈纶纺丝液形成了微相分离纺丝过程，同时阻燃吸湿改性剂是相对数均分子量在10000-40000g/mol的大分子，保证了制备出的阻燃高吸湿腈纶具有良好的力学强度。
具体实施方式
申请人认为，纤维很多性质都是由纤维表面或者外层结构所决定的，比如光泽、阻燃、抗静电、吸湿等等，纤维内部组分功能性发挥有限。因此，如何将功能组分尽可能富集于腈纶的表面从而减少功能组分的使用同时实现功能的改性变得十分有意义。为此，本申请提供了一种阻燃高吸湿经纶纤维。
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
步骤1、含羧基的磷阻燃剂与吐温原料混合打浆
含羧基的磷阻燃剂与吐温20之间的醇酸官能团的化学聚合反应，吐温20与含羧基的磷阻燃剂之间进行化学聚合反应时控制醇酸摩尔比为1.3：1，混合打浆中同时添加苯磺酸催化剂，苯磺酸添加量为含羧基的磷阻燃剂的500ppm。吐温摩尔量过量是为了实现含羧基的磷阻燃剂充分反应。
其中，含羧基的磷阻燃剂为
Figure BDA0003427611520000081
步骤2、醇酸官能团酯化反应
含羧基的磷阻燃剂与吐温之间的化学聚合反应温度240℃，反应时间4h，常压反应，当体系中出水量达到理论出水量的95％时认为酯化反应完成，停止反应。
所得纤维阻燃吸湿改性剂数均分子量大小为18500g/mol、分子量分布系数为2.1、动力粘度33mPa·s。
步骤3，共混溶液相分离纺丝
腈纶纺丝液、阻燃吸湿改性剂按照一定的质量比混合后经喷丝头挤出；其中腈纶纺丝液数均分子量3.5万，所述的腈纶中聚丙烯腈含量≥80wt％，腈纶纺丝液动力粘度为22Pa.s。腈纶纺丝液中，溶剂为二甲基亚砜，溶剂质量浓度70％。所述喷丝头挤出的温度为50℃，速度为10m/s。
喷丝头挤出后进入凝固浴，凝固浴温度10℃，凝固浴中溶剂的质量浓度为25％，溶剂为二甲基亚砜。然后进行水浴拉伸，水浴拉伸的温度为60℃，拉伸倍数为5。之后进行水洗，水洗温度为75℃。
最后热拉伸定型，热拉伸温度为130℃，拉伸倍数为2倍，热定型温度为150℃。所得产品中，阻燃吸湿改性剂富集与外层，形成皮芯结构，阻燃吸湿改性剂形成的皮层厚度为1.6μm。
实施例2
步骤1、含羧基的磷阻燃剂与吐温原料混合打浆
含羧基的磷阻燃剂与吐温40之间的醇酸官能团的化学聚合反应，吐温40与含羧基的磷阻燃剂之间进行化学聚合反应时控制醇酸摩尔比为1.8：1，混合打浆中同时添加苯磺酸催化剂，苯磺酸添加量为含羧基的磷阻燃剂的500ppm。吐温摩尔量过量是为了实现含羧基的磷阻燃剂充分反应。
其中，含羧基的磷阻燃剂为
Figure BDA0003427611520000091
步骤2、醇酸官能团酯化反应
含羧基的磷阻燃剂与吐温之间的化学聚合反应温度220℃，反应时间5h，常压反应，当体系中出水量达到理论出水量的95％时认为酯化反应完成，停止反应。
所得纤维阻燃吸湿改性剂数均分子量大小为42000g/mol、分子量分布系数为3.2、动力粘度33mPa·s。
步骤3，共混溶液相分离纺丝
腈纶纺丝液、阻燃吸湿改性剂按照一定的质量比混合后经喷丝头挤出；其中腈纶纺丝液数均分子量7.6万，所述的腈纶中聚丙烯腈含量≥80wt％，腈纶纺丝液动力粘度为23Pa.s。腈纶纺丝液中，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，溶剂质量浓度70％。所述喷丝头挤出的温度为50℃，速度为15m/s。
喷丝头挤出后进入凝固浴，凝固浴温度10℃，凝固浴中溶剂的质量浓度为25％，溶剂为二甲基亚砜。然后进行水浴拉伸，水浴拉伸的温度为60℃，拉伸倍数为20。之后进行水洗，水洗温度为75℃。
最后热拉伸定型，热拉伸温度为130℃，拉伸倍数为2倍，热定型温度为150℃。所得产品中，阻燃吸湿改性剂富集与外层，形成皮芯结构，阻燃吸湿改性剂形成的皮层厚度为0.8μm。
实施例3
步骤1、含羧基的磷阻燃剂与吐温原料混合打浆
含羧基的磷阻燃剂与吐温61之间的醇酸官能团的化学聚合反应，吐温61与含羧基的磷阻燃剂之间进行化学聚合反应时控制醇酸摩尔比为1.7：1，混合打浆中同时添加苯磺酸催化剂，苯磺酸添加量为含羧基的磷阻燃剂的500ppm。吐温摩尔量过量是为了实现含羧基的磷阻燃剂充分反应。
其中，含羧基的磷阻燃剂为
Figure BDA0003427611520000101
步骤2、醇酸官能团酯化反应
含羧基的磷阻燃剂与吐温之间的化学聚合反应温度250℃，反应时间5h，常压反应，当体系中出水量达到理论出水量的95％时认为酯化反应完成，停止反应。
所得纤维阻燃吸湿改性剂数均分子量大小为25000g/mol、分子量分布系数为3.1、动力粘度22mPa·s。
步骤3，共混溶液相分离纺丝
腈纶纺丝液、阻燃吸湿改性剂按照一定的质量比混合后经喷丝头挤出；其中腈纶纺丝液数均分子量5.3万，所述的腈纶中聚丙烯腈含量≥80wt％，腈纶纺丝液动力粘度为15Pa.s。腈纶纺丝液中，溶剂为硫氰酸钠水溶液，溶剂质量浓度70％。所述喷丝头挤出的温度为50℃，速度为15m/s。
喷丝头挤出后进入凝固浴，凝固浴温度20℃，凝固浴中溶剂的质量浓度为25％，溶剂为硫氰酸钠水溶液。然后进行水浴拉伸，水浴拉伸的温度为60℃，拉伸倍数为13。之后进行水洗，水洗温度为75℃。
最后热拉伸定型，热拉伸温度为130℃，拉伸倍数为2倍，热定型温度为150℃。所得产品中，阻燃吸湿改性剂富集与外层，形成皮芯结构，阻燃吸湿改性剂形成的皮层厚度为2.2μm。
实施例4
步骤1、含羧基的磷阻燃剂与吐温原料混合打浆
含羧基的磷阻燃剂与吐温85之间的醇酸官能团的化学聚合反应，吐温85与含羧基的磷阻燃剂之间进行化学聚合反应时控制醇酸摩尔比为1.8：1，混合打浆中同时添加苯磺酸催化剂，苯磺酸添加量为含羧基的磷阻燃剂的500ppm。吐温摩尔量过量是为了实现含羧基的磷阻燃剂充分反应。
其中，含羧基的磷阻燃剂为
Figure BDA0003427611520000111
步骤2、醇酸官能团酯化反应
含羧基的磷阻燃剂与吐温之间的化学聚合反应温度200℃，反应时间5h，常压反应，当体系中出水量达到理论出水量的95％时认为酯化反应完成，停止反应。
所得纤维阻燃吸湿改性剂数均分子量大小为25000g/mol、分子量分布系数为3.5、动力粘度31mPa·s。
步骤3，共混溶液相分离纺丝
腈纶纺丝液、阻燃吸湿改性剂按照一定的质量比混合后经喷丝头挤出；其中腈纶纺丝液数均分子量6.9万，所述的腈纶中聚丙烯腈含量≥80wt％，腈纶纺丝液动力粘度为33Pa.s。腈纶纺丝液中，溶剂为离子液体，溶剂质量浓度70％。所述喷丝头挤出的温度为50℃，速度为15m/s。
喷丝头挤出后进入凝固浴，凝固浴温度20℃，凝固浴中溶剂的质量浓度为25％，溶剂为离子液体。然后进行水浴拉伸，水浴拉伸的温度为60℃，拉伸倍数为13。之后进行水洗，水洗温度为75℃。
最后热拉伸定型，热拉伸温度为130℃，拉伸倍数为2倍，热定型温度为150℃。所得产品中，阻燃吸湿改性剂富集与外层，形成皮芯结构，阻燃吸湿改性剂形成的皮层厚度为3.3μm。
上述实施例中所得阻燃吸湿改性腈纶纤维，性能测试标准如下：
极限氧指数测试基于GB/T 5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》；
吸湿性测试基于GB/T 6503-2008《化学纤维回潮率试验方法》；
纤维体积比电阻基于GB/T 14342-93《合成短纤维比电阻试验方法》；
力学性能测试基于GB/T 14344-2003《合成纤维长丝拉伸性能试验方法》
表1，阻燃吸湿腈纶纤维性能
Figure BDA0003427611520000121
可见，本申请阻燃吸湿腈纶纤维，只需要较低的阻燃吸湿改性剂的用量，在实现了阻燃和高吸湿性能的同时，依然保留了腈纶纤维的良好的力学性能，力学性能没有变差。
以上对发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明内。

Claims (10)

1.一种阻燃高吸湿腈纶纤维，其特征在于，包括腈纶以及阻燃吸湿改性剂，所述腈纶纤维中，外层的阻燃吸湿改性剂含量高于内层，或者阻燃吸湿改性剂含量由内向外逐渐增加，所述腈纶纤维是通过将含有阻燃吸湿改性剂、聚丙烯腈的纺丝溶液，经喷丝头挤出后，再经凝固浴、水浴拉伸和水洗后，最后热拉伸定型得到的；其中，所述聚丙烯腈源自腈纶纺丝液，腈纶纺丝液的动力粘度是阻燃吸湿改性剂的动力粘度的至少10倍；所述阻燃吸湿改性剂至少包括含羧基和/或羟基的磷阻燃剂的羧基和/或羟基与吐温的羟基之间进行反应所得化合物，所述反应为磷阻燃剂的羧基与吐温的羟基酯化反应、和/或磷阻燃剂的羟基与吐温的羟基进行醚化反应，并且吐温残基中仍存在至少一个羟基；所述阻燃吸湿改性剂为共聚型聚合物，数均分子量为10000-40000g/mol。
2.根据权利要求1所述的阻燃高吸湿腈纶纤维，其特征在于，所述阻燃吸湿改性剂形成的外层厚度、或者含有阻燃吸湿改性剂形成的外层厚度为0.5~5μm。
3.根据权利要求1所述的阻燃高吸湿腈纶纤维，其特征在于，所述腈纶纤维中，阻燃吸湿改性剂重量含量为2-20%。
4.一种权利要求1所述阻燃高吸湿腈纶纤维的生产方法，其特征在于，包括：
提供含有阻燃吸湿改性剂、聚丙烯腈的纺丝溶液，纺丝溶液经过喷丝头挤出后，经过凝固浴、水浴拉伸和水洗后，热拉伸定型，得到阻燃高吸湿腈纶纤维。
5.根据权利要求4所述的阻燃高吸湿腈纶纤维的生产方法，其特征在于，腈纶纺丝液中，腈纶数均分子量为2.0-10.0万；聚丙烯腈重量含量为≥60%；腈纶纺丝液的动力粘度为10-40Pa.s；
所述阻燃吸湿改性剂，具有式I、或式II所示结构：
(A-T-O)z-B （式I）
M-[T-A-T-O-B-O]n-N （式II）
其中，A为含羧基的磷阻燃剂去除与吐温反应的羧基和/或羟基后的剩余部分，B为吐温去除与含羧基和/或羟基的磷阻燃剂反应的羟基后的剩余部分，n为聚合度；M为-OH或可用的封端基团，N为H或可用的封端基团，T为单键或-CO-，z为正整数。
6.根据权利要求5所述的阻燃高吸湿腈纶纤维的生产方法，其特征在于，所述阻燃吸湿改性剂分子量分布系数为2.0-4.0；动力粘度为15-50mPa·s。
7.根据权利要求4所述的阻燃高吸湿腈纶纤维的生产方法，其特征在于，所述喷丝头挤出的温度为30-80℃，所述喷丝头挤出的速度为5-20m/s。
8.根据权利要求4所述的阻燃高吸湿腈纶纤维的生产方法，其特征在于，所述凝固浴由水和溶剂组成，溶剂为硫氰酸钠水溶液、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吗啉、二甲胺、离子液体或硝酸中的任意一种或更多种；凝固浴的温度为5-35℃；凝固浴中溶剂的质量浓度为5-50%。
9.根据权利要求4所述的阻燃高吸湿腈纶纤维的生产方法，其特征在于，水浴拉伸的拉伸倍数为1.5-20；水浴拉伸的温度为50-90℃。
10.根据权利要求4所述的阻燃高吸湿腈纶纤维的生产方法，其特征在于，所述的热拉伸定型过程中，热拉伸的温度为105-145℃；热拉伸的拉伸倍数为1.5-3.0倍；热定型的温度为140-160℃。
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