一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法及其麻纤维的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及阻燃纤维技术领域，具体为一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，本发明还提供了采用该方法制作而成的具有阻燃功能的麻纤维。
【背景技术】
[0002]随着人们对环保和资源可持续利用的日益重视，天然麻纤维的研究、开发与应用已成为全球研究热点。我国麻纤维资源极为丰富，是世界上麻分布最广、产量最多的国家之一。麻纤维不仅来源广泛，价格低廉，可生物降解，还具有较高的强度和模量，同时具有纤维素质硬、耐摩擦、耐腐蚀的特点，利用麻纤维作为增强材料制备的复合材料广泛应用于汽车内饰、建筑、日用消费品等领域。作为纺织原料，麻纤维制成的织物也具有抗菌、吸湿透气、传热导热快、防虫防霉、质地轻等特点。然而，麻纤维的主要成分是纤维素，使其氧指数一般在20以下(曾汉民.功能纤维[M].北京:化学工业出版社，2005:543)，极容易燃烧，大大限制了其应用范围，因此，对麻纤维进行阻燃处理，对于进一步拓宽麻纤维及其复合材料的应用领域具有重要意义。
[0003]传统含卤素的阻燃方法尽管效果显著，但由于燃烧过程释放的有毒产物不利于环保而逐渐被淘汰。在无卤阻燃剂中，磷系阻燃剂由于高效、低毒且热稳定性好的特点被广泛应用在纤维阻燃领域。对纤维的阻燃处理主要有化学改性纤维原丝及对纤维的阻燃后处理两种。化学方法中，通过化学修饰提高成纤高聚物的热稳定性或者将阻燃剂加入纤维纺丝原料中共纺丝均能得到阻燃效果良好的改性纤维，且阻燃剂不易析出，耐水洗。宋俊(宋俊，程博闻，郑云波，等.一种阻燃纤维素纤维及制备方法:中国，CN102864545A[P].2013.01.09)等人发明的一种阻燃纤维素纤维的制备方法即是将纤维素纤维先溶解在离子液体中，再加入含羧基的磷系阻燃剂共混，经纺丝后得到阻燃纤维，这种方法将阻燃剂接枝到纤维素主链上可以避免阻燃剂的析出，阻燃后纤维氧指数可达到30%以上，溶剂无毒无挥发，实现了绿色高效的阻燃。但化学阻燃改性往往工艺过程复杂，工业化成本较高。
[0004]直接对纤维进行表面阻燃后处理的方法则操作简单，工业成本较低。张涛等人(张涛，张宝悦，陈飞，等.含磷氮聚电解质络合物阻燃纤维素纤维制品的制备方法:中国，CN103966893A[P].2014,08,06)发明的一种阻燃纤维素纤维的方法是将聚乙烯亚胺和聚磷酸铵的聚电解质络合物溶解于氢氧化钠溶液中制备出含磷、氮的阻燃工作液，通过纤维素纤维浸泡、烘干的方式得到阻燃纤维素纤维，该法工艺简单，可使苎麻织物的热释放速率峰值由321胃/^降低到104胃/^，但阻燃液的配置过程需要用盐酸及氢氧化钠调节？!1在4.0?10.0，若应用于工业生产则对设备的耐酸碱性有一定的要求。通常应用物理方法对纤维进行表面阻燃后处理，仅靠物理吸附的过程容易使阻燃剂析出、脱落，且不同阻燃剂酸碱性不同，偏酸或偏碱性的环境都易对设备造成不同程度的腐蚀。通过分子结构分析，筛选得到与纤维相容性良好的阻燃剂体系，以及通过阻燃剂复配的方法，从而获得良好的阻燃改性体系，对纤维阻燃性能的提升，以及出于生产成本考虑，都是非常重要的。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供了一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，该方法工艺简单，阻燃剂不易析出，且阻燃剂处理液PH值接近中性，对设备腐蚀性小，适合大规模工业应用。
[0006]—种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，其特征在于:将低浓度的磷系阻燃剂A和高浓度的磷系阻燃剂B混合均匀后，加蒸馏水配制成阻燃处理液，确保阻燃处理液的pH值范围在6?7，之后将待处理的麻纤维在上述阻燃处理液中浸泡，待阻燃处理液渗透完全后，取出麻纤维烘干得到具有阻燃功能的麻纤维。
[0007]其进一步特征在于:所述低浓度的磷系阻燃剂A具体为通过季戊四醇改性的聚磷酸铵含量为40 %水剂透明液；
[0008]所述高浓度的磷系阻燃剂B具体为季戊四醇改性的聚磷酸铵含量为95%的低聚物；
[0009]所述阻燃处理液中磷系阻燃剂A、磷系阻燃剂B与蒸馏水的质量比如下:
[0010]磷系阻燃剂A，100 ；磷系阻燃剂B，15?100 ；蒸馏水，100?500 ；
[0011 ] 所述待处理的麻纤维在室温下在所述阻燃处理液中浸泡时间为5min?60min。
[0012]—种具有阻燃功能的麻纤维，其特征在于:其通过上述制备方法获得。
[0013]其进一步特征在于:其阻燃等级可达到BI级，且混合阻燃剂处理后的麻纤维与阻燃剂结合较好，不易析出、脱落；
[0014]所述麻纤维可以为黄麻纤维\或亚麻纤维\或剑麻纤维\或苎麻纤维等天然纤维。
[0015]采用本发明的方法制作具有阻燃功能的麻纤维，其采用无卤的磷系复配阻燃剂，阻燃改性处理麻纤维，获得了阻燃等级达到BI级的阻燃麻纤维，且使用本方法阻燃后的麻纤维阻燃剂不易析出，阻燃剂处理液PH值范围在6?7、接近中性，对生产设备腐蚀小，操作简单，适合大规模工业应用。
【附图说明】
[0016]图1为原始黄麻的SEM图；
[0017]图2为原始黄麻燃烧后的SEM图；
[0018]图3为使用复配磷系阻燃剂处理黄麻后的SEM图；
[0019]图4为使用复配磷系阻燃剂处理黄麻燃烧后的SEM图。
【具体实施方式】
[0020]—种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，将低浓度的磷系阻燃剂A和高浓度的磷系阻燃剂B混合均匀后，加蒸馏水配制成阻燃处理液，确保阻燃处理液的pH值范围在6?7，之后将待处理的麻纤维在上述阻燃处理液中浸泡，待阻燃处理液渗透完全后，取出麻纤维烘干得到具有阻燃功能的麻纤维。
[0021]低浓度的磷系阻燃剂A具体为通过季戊四醇改性的聚磷酸铵含量为40%水剂透明液；
[0022]高浓度的磷系阻燃剂B具体为季戊四醇改性的聚磷酸铵含量为95%的低聚物；
[0023]阻燃处理液中磷系阻燃剂A、磷系阻燃剂B与蒸馏水的质量比如下:
[0024]磷系阻燃剂A，100 ；磷系阻燃剂B，15?100 ；蒸馏水，100?500 ；
[0025]待处理的麻纤维在室温下在阻燃处理液中浸泡时间为5min?60min。
[0026]具体实施例一:取100份磷系阻燃剂A，15份磷系阻燃剂B，加入100份蒸馏水混合均匀，将50g黄麻纤维放入浸泡30min，取出后烘干，得到阻燃麻纤维。测其氧指数为32.5 %，阻燃等级为BI级
[0027]具体实施例二:取100份磷系阻燃剂A，100份磷系阻燃剂B，加入500份蒸馏水混合均匀，将50g亚麻纤维放入浸泡60min，取出后烘干，得到阻燃麻纤维。测其氧指数为38 %，阻燃等级为BI级。
[0028]具体实施例三:取100份磷系阻燃剂A，40份磷系阻燃剂B，加入400份蒸馏水混合均匀，将50g剑麻纤维放入浸泡5min，取出后烘干，得到阻燃麻纤维。测其氧指数为34%，阻燃等级为BI级。
[0029]具体实施例一到三中磷系阻燃剂A具体为吴江市安隆化工研究所的ARG-40，磷系阻燃剂B具体为吴江市安隆化工研究所的ARG-95。
[0030]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0031](I)使用复配磷系阻燃剂不含卤素，符合环保要求，阻燃效果好，阻燃后麻纤维阻燃等级可达到BI级(GB 8624-2012)，通过附图1?4，可以看出使用复配磷系阻燃剂的阻燃效果更优；
[0032](2)阻燃处理液pH值范围在6?7，处理条件温和，工艺简单，对生产设备腐蚀小，易于工业化推广；
[0033](3)混合阻燃剂处理后的麻纤维与阻燃剂结合较好，不易析出、脱落。
[0034]一种具有阻燃功能的麻纤维，其通过上述制备方法获得，其阻燃等级可达到BI级，且混合阻燃剂处理后的麻纤维与阻燃剂结合较好，不易析出、脱落;其中麻纤维可以为黄麻纤维\或亚麻纤维\或剑麻纤维\或苎麻纤维等天然纤维，但不限于上述四种麻纤维。
[0035]以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，其特征在于:将低浓度的磷系阻燃剂A和高浓度的磷系阻燃剂B混合均匀后，加蒸馏水配制成阻燃处理液，确保阻燃处理液的pH值范围在6?7，之后将待处理的麻纤维在上述阻燃处理液中浸泡，待阻燃处理液渗透完全后，取出麻纤维烘干得到具有阻燃功能的麻纤维。2.如权利要求1所述的一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，其特征在于:所述低浓度的磷系阻燃剂A具体为通过季戊四醇改性的聚磷酸铵含量为40%水剂透明液。3.如权利要求2所述的一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，其特征在于:所述高浓度的磷系阻燃剂B具体为季戊四醇改性的聚磷酸铵含量为95%的低聚物。4.如权利要求3所述的一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，其特征在于:所述阻燃处理液中磷系阻燃剂A、磷系阻燃剂B与蒸馏水的质量比如下: 磷系阻燃剂A，100 ；磷系阻燃剂B，15?100 ；蒸馏水，100?500。5.如权利要求4所述的一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，其特征在于:所述待处理的麻纤维在室温下在所述阻燃处理液中浸泡时间为5min?60min。6.—种具有阻燃功能的麻纤维，其特征在于:其通过权利要求1至5中任一权利要求所对应的一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法制备获得。7.如权利要求6所述的一种具有阻燃功能的麻纤维，其特征在于:其阻燃等级可达到BI级。8.如权利要求6或7所述的一种具有阻燃功能的麻纤维，其特征在于:所述麻纤维可以为黄麻纤维\或亚麻纤维\或剑麻纤维\或苎麻纤维\或大麻纤维\或蕉麻纤维\或青麻纤维\或罗布麻纤维等天然纤维。
【专利摘要】本发明提供了一种具有阻燃功能的麻纤维的制备方法，该方法工艺简单，阻燃剂不易析出，且阻燃剂处理液pH值接近中性，对设备腐蚀性小，适合大规模工业应用。将低浓度的磷系阻燃剂A和高浓度的磷系阻燃剂B混合均匀后，加蒸馏水配制成阻燃处理液，确保阻燃处理液的pH值范围在6～7，之后将待处理的麻纤维在上述阻燃处理液中浸泡，待阻燃处理液渗透完全后，取出麻纤维烘干得到具有阻燃功能的麻纤维。
【IPC分类】D06M101/06, D06M11/72, D06M13/148
【公开号】CN105463832
【申请号】CN201510903096
【发明人】胡晓兰, 刘国忠, 陈红武, 兰茜
【申请人】苏州摩维天然纤维材料有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月9日