包含含砜基的芳香族聚合物纤维的絮片及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种包含含砜基的芳香族聚合物纤维耐高温阻燃隔热保暖絮片及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 在冬季或寒冷地带特种作业行业，如电力、化学、煤矿、加油站等易燃易爆等工作 场合以及地面作业地，作业人员在工作的时候都需要身穿具有保暖性能的耐高温阻燃服 装。目前对这些作业人员配置的服装除了外层面料是阻燃面料外，但是其具有保暖御寒的 保暖隔热材料多为涤纶喷胶棉，羽绒等材料，上述材料能起到保暖御寒作用，但是没有阻燃 功能，一旦身处环境温度过高，这些普通隔热材料会产生收缩，熔融，甚至当外界瞬时温度 达到自燃点时，这些隔热材料本身就会自燃，存在极大的安全隐患。所以，这些常规的保暖 材料不适合应用在加油站、煤矿、这些具有火灾安全隐患，或一些特种高温场合，或特种军 警作业场合（如大兴安岭地区森林火警等）等场合。所以在消防行业，电焊行业和特种军 服中，缺少一种既能保暖，又可以在特殊的工作环境中具有阻燃耐高温的、能保护人身安全 的保暖御寒材料。
[0003] CN1112171A涉及了一种阻燃喷胶棉及其制备方法，采用的原料为涤纶，在涤纶纤 网上喷洒阻燃剂，从而使得喷胶棉絮片具有阻燃效果。但是这种后附着在纤维表面的阻燃 剂，在水洗的时候容易脱落，影响洗涤后服装阻燃效果，存在安全隐患。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种具有永久良好阻燃性能、成本低的耐高温保暖絮片。 可以保证絮片良好的耐高温阻燃效果，耐洗涤效果，保证絮片的弹性及洗涤后的保暖性能。 本发明的絮片可用于寒冷条件下，电力、加油站、煤矿、森林火警、易燃易爆的化工企业中工 作人员的保暖工装的填充物。
[0005] 本发明涉及一种絮片，包含：
[0006] 含砜基的芳香族聚合物纤维（A);
[0007] 具有保暖效果的纤维（B);
[0008] 阻燃纤维（C);
[0009] 低熔点粘结纤维（D);
[0010] 所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基 的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：
[0011] 间位的含有二胺基的芳香族单体（a);
[0012] 含砜基和氨基的单体（b);
[0013] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物（C);
[0014] 在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%。
[0015] 优选的，所述絮片中按重量计，含有20wt% -55wt%的含砜基的芳香族聚合物 纤维（A);更优选，含有30wt% -55wt%的含砜基的芳香族聚合物纤维（A);最优选，含有 40wt% -55wt%的含砜基的芳香族聚合物纤维（A)。
[0016] 优选的，所述絮片中按重量计，含有20wt% -40wt%的具有保暖效果的纤维（B); 更优选，含有20wt%-35wt%的具有保暖效果的纤维（B);最优选，含有20wt%-30wt%的 具有保暖效果的纤维（B)。
[0017] 优选的，所述絮片中按重量计，含有20wt% -30wt%的阻燃纤维（C);更优选，含有 22wt% -28wt%的阻燃纤维（C);最优选，含有24wt% -26wt%的阻燃纤维（C)。
[0018] 优选的，所述絮片中按重量计，含有5wt%-10wt%的低恪点粘结纤维（D);更优 选，含有7wt % -IOwt %的低熔点粘结纤维（D);最优选，含有8wt % -IOwt %的低熔点粘结 纤维（D)。
[0019] 优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述间位的含有二胺基的芳香 族单体（a)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝 基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取 代。
[0020] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单 体（a)为间苯二胺，或包含80摩尔％以上间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。
[0021] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述的含砜基和氨基的单体（b)为 R, R' -二氨基二苯砜。
[0022] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述的R，R' -二氨基二苯砜选自 3, 3' -二氨基二苯砜、4, 4' -二氨基二苯砜或它们的混合物。
[0023] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述的对位的含有二羧酸基团的芳 香族单体或其卤代物（c)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯 基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基 所取代或不取代。
[0024] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述的对位的含有二羧酸基团的芳 香族单体或其卤代物（c)为对苯二甲酰氯，或包含80摩尔％ -以上对苯二甲酰氯的混合对 位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物。
[0025] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单 体（a)与含砜基和氨基的单体（b)的摩尔量之和与对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或 其卤代物（c)的摩尔量的比例为1 :0. 98-1 :1. 01，优选为1 :1。
[0026] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述的间位的含有二胺基的芳香族 单体（a)与含砜基和氨基的单体（b)的摩尔量之比为50-80 :20-50,优选60-75 :25 :40,更 优选 70-75 :25-30。
[0027] 优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)具有300°C以上的玻璃化温度，优选 320°C以上的玻璃化温度，更优选340°C以上，最优选345°C以上。
[0028] 优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)具有4cN/dteX以上的强度，优选 4. 5cN/dtex 以上。
[0029] 优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)具有I. OT-10D的细度，优选具有3D 以上的细度，更优选以上的细度。
[0030] 优选的，所述具有保暖效果的纤维（B)选自动物蛋白纤维、具有中空腔的纤维素 纤维、异形截面纤维、三维卷曲纤维中的一种或两种以上的混合物。
[0031] 优选的，所述动物蛋白纤维选自羊毛，羊绒、羊驼绒、貂绒、兔毛、骆驼绒、狐狸绒、 羽绒、蚕丝中的一种或两种以上的混合物。
[0032] 优选的，所述具有中空腔的纤维素纤维选自木棉纤维、棉纤维中的一种或两种的 混合。
[0033] 优选的，所述异形截面纤维的横截面为中空型、狗骨型、十字型、三角型、橘瓣型、 腰子型、三叶型。
[0034] 优选的，所述异形截面纤维中包含聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈。
[0035] 优选的，所述三维卷曲纤维选自单组份或双组份纤维。
[0036] 优选的，所述阻燃纤维（C)选自阻燃尼龙、腈氯纶、阻燃涤纶、阻燃黏胶、中的一种 或两种以上的混合。
[0037] 优选的，所述阻燃纤维（C)的LOI值为26以上。
[0038] 优选的，所述阻燃纤维（C)的纤维断裂强度为4. 5cN/dteX以上。
[0039] 优选的，所述低熔点粘结纤维（D)的熔点范围为100-140°C，优选110_130°C。
[0040] 优选的，所述低熔点粘结纤维（D)选自单一聚酯纤维，或皮芯纤维。
[0041] 优选的，所述皮芯纤维的皮层纤维为改性聚酯或聚乙烯纤维，改性聚酯具有小于 等于140°C的熔点，优选具有小于等于130°C的熔点。聚乙烯纤维具有小于等于130°C的熔 点。优选皮层纤维为聚乙烯纤维。
[0042] 优选的，所述絮片总量为80-500g/m2,更优选为100-350g/m2,最优选为 150-300g/m2〇
[0043] 在另一些实施方案中，本发明还涉及一种絮片的制造方法，所述方法包括如下步 骤：
[0044] (i)形成纤维混合物，所述纤维混合物包含：含砜基的芳香族聚合物纤维（A)、具 有保暖效果的纤维（B)、阻燃纤维（C)、低熔点粘结纤维（D);所述含砜基的芳香族聚合物纤 维（A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而 成：间位的含有二胺基的芳香族单体（a)、含砜基和氨基的单体（b)、对位的含有二羧酸基 团的芳香族单体或其卤代物（c);在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质 量百分比含量为4-10% ;
[0045] (ii)将所述纤维混合物制成絮片。
[0046] 优选的，所述絮片采用直接铺网法或喷胶法制备。
[0047] 优选的，所述喷胶法采用的粘合剂为阻燃粘合剂。
[0048] 在另一些实施方式中，本发明涉及一种具有多层结构的絮片，包含：
[0049] 第一层结构，包含含砜基的芳香族聚合物纤维（A)和低熔点粘结纤维（D);
[0050] 第二层结构，包含具有保暖效果的纤维（B)和低熔点粘结纤维（D);
[0051] 第三层结构，包含阻燃纤维（C)和低熔点粘结纤维（D);
[0052] 所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基 的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：
[0053] 间位的含有二胺基的芳香族单体（a);
[0054] 含砜基和氨基的单体（b);
[0055] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物（C);
[0056] 在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%。
[0057] 优选的，所述絮片中，第一层结构为外层，第三层结构为里层。
[0058] 优选的，所述絮片采用分层结构铺网法或分层结构喷胶法制备。
[0059] 优选的，所述喷胶法采用的粘合剂为阻燃粘合剂。
[0060] 在另一些实施方案中，本发明还涉及所述絮片的用途，用作电力、加油站、煤矿、森 林火警、易燃易爆的化工企业中工作人员的保暖工装的填充物。
【具体实施方式】
[0061] 通过参见本申请【具体实施方式】的内容可以更易于理解本发明，但是本发明并不限 于本文所述和/或所示的具体方法、条件或参数，并且本文中所用的术语仅是为了以举例 的方式描述【具体实施方式】，并不能限制本申请权利要求要求保护的技