一种纤维及其制备方法和制得的面料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及面料纤维领域，具体而言，涉及一种纤维及其制备方法和制得的面料。
【背景技术】
[0002]目前，市场上的特种服装和广告面料纤维本身撕裂牢度差，手感差，不耐高温，抗紫外线差，没有安全防火性和导电绝缘性等等性能。
[0003]为了解决上述的问题，一般采用在面料中添加一些化工助剂让产品有短期的一定的效果，而面料本身并没有什么功能，但这种后处理后的面料通过几次水冼或一段时间的使用后，产品又恢复了本身的状态。因此，亟需一种更安全可靠的面料出现，以满足人们的需求。
[0004]有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0005]本发明的第一目的在于提供一种纤维，织成的面料不仅强度高，耐磨，耐α、β、γ射线以及紫外光线辐射的性能十分优异，并且耐高温，耐黄变，可永久阻燃，安全性可靠，此夕卜，还具有可印刷性。
[0006]本发明的第二目的在于提供一种所述的纤维的制备方法，该方法操作简便，制得的纤维性能稳定。
[0007]本发明的第三目的在于提供含有所述纤维的面料，该面料不仅强度高，耐磨性好，抗腐蚀性强，耐黄变，并且还具有永久阻燃以及优良的抗紫外线性能，且具有可印刷性，可作为特种服装原料和广告面料使用。
[0008]为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案:
[0009]—种纤维，主要由以下原料制成，按重量百分比计，聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物89% -92.5%，聚对苯二甲酸乙二醇酯5% -1.5%，耐黄变剂1.5% -2.0%，抗紫外线剂1.0% -1.
[0010]本发明提供的纤维，特定选用聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物作为主要原料，继承其强度、耐摩擦性、抗腐蚀性、弹性等优良性能；再辅以聚对苯二甲酸乙二醇酯以增加白度和实现可印刷性，并添加特定含量的耐黄变剂和抗紫外线剂，各原料之间相容性好，并且各原料之间协同配合增强，制得的纤维不仅强度高，耐磨，耐α、β、γ射线以及紫外光线辐射的性能十分优异，耐黄变，并且耐高温，可永久阻燃，安全性可靠，此外，还具有可印刷性。
[0011]为了进一步增强各原料之间的协同增强效果，以制得的纤维性能更好，优选地，按重量百分比计，聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物90% -91%，聚对苯二甲酸乙二醇酯6% _7%，耐黄变剂1.8% _2.0%，抗紫外线剂1.2% -1.5%。
[0012]聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物可通过市售购买，也可以自己合成。具体地，所述聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物由间苯二甲酰氯和间苯二胺缩聚而成。
[0013]优选地，所述聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物采用低温溶液缩聚法进行制备。制得的聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物性能稳定，与其他原料相容性好，易于与其他原料配合以制得综合性能优良的纤维。
[0014]进一步地，所述低温溶液缩聚法为:把间苯二胺溶解在N，N 二甲基乙酰胺溶剂中，搅拌下加人间苯二甲酰氯，反应得到纺丝液即可。
[0015]聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物采用低温溶液缩聚法，其具体步骤按照常规的方法制备即可。
[0016]优选地，所述纤维采用干法纺纱工艺制备。
[0017]聚对苯二甲酸乙二醇酯可通过市售购买，也可以自己合成。具体可采用以下方式制备，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯是以精对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料经酯化或酯交换和缩聚反应制成。
[0018]干法纺纱工艺制得的纤维工艺简单，易于操作，节约成本。
[0019]进一步地，所述纤维为长丝型，以满足生产布料的需求。
[0020]根据需求，可制得不同纤度的纤维，如纤度为15D的纤维，纤度为20D的纤维，纤度为50D的纤维，纤度为80D的纤维，纤度为100D的纤维，纤度为150D的纤维，等等。进一步地，所述纤维的纤度为15-150D。
[0021]本发明还提供了所述的纤维的制备方法，包括以下步骤:
[0022]各原料混合后加入氢氧化钙进行中和反应，得到含23% -25%聚合物和8% -10%CaCljtl黏桐液；
[0023]所述黏稠液经过滤后加热到185?195°C进行干法纺丝，得到初生纤维；
[0024]所述初生纤维经水洗去除无机盐，然后进行拉伸即可。
[0025]本发明提供的纤维的制备方法，先将各原料混合，得到混合液后，添加氢氧化钙进行中和反应，得到含有一定质量浓度的聚合物和CaClJ^黏稠液，将该黏稠液加热到一定温度即可进行干法纺丝，得到初生纤维，再将初生纤维处理后进行拉伸即得到纤维。整个方法制作简便，且制得的纤维均一度好，质量性能稳定。
[0026]纤维的制备方法中的拉伸可采用以下两种方式实现:
[0027]进一步地，所述拉伸为:在305_310°C进行3.5-4.5倍的拉伸。
[0028]进一步地，所述拉伸为:初生纤维经卷绕后，进入沸水浴进行拉伸、干燥，再于300-310°C下张紧 1.10-1.15 倍处理。
[0029]采用上述两种拉伸方式，制得的纤维的强度和受力均一，性能优良。
[0030]本发明的第三目的在于提供一种含有上述纤维的面料。
[0031]该面料不仅强度高，耐磨性好，抗腐蚀性强，耐黄变，并且还具有永久阻燃以及优良的抗紫外线性能，且具有可印刷性，可作为特种服装原料和广告面料使用。
[0032]其中，可印刷性，是指以本发明提供的纤维作为原料，纺织得到的布料可印花或印刷字体等等，印刷可以采用数码印花、喷绘、热转移、冷转移、水印花等等。而仅仅以聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物制得的纤维不具有可印刷性。
[0033]另外，纤维的阻燃由燃烧过程可以看出，就是设法阻碍纤维的热分解，抑制可燃性气体生成和稀释可燃性气体，改变热分解反应机理(化学机理)，阻断热反馈回路，以及隔离空气和热环境，来达到消除或减轻燃烧三要素(可燃物质、温度、氧气)的影响，而达到阻燃目的的。通常纤维阻燃的机理主要有以下几种:
[0034](I)吸热作用。具有高热容量的阻燃剂，在高温下发生相变、脱水或脱卤化氢等吸热反应，降低纤维材料表面和火焰区的温度，减慢热裂解反应的速度，抑制可燃性气体的生成。
[0035](2)覆盖保护作用。阻燃剂受热后，在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层，成为凝聚相和火焰之间的一个屏障。既隔绝氧气、阻止可燃性气体的扩散，又可阻挡热传导和热辐射，减少反馈给纤维材料的热量，从而抑制热裂解和燃烧反应。
[0036](3)气体稀释作用。阻燃剂吸热分解释放出氮气、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性气体，使纤维材料裂解处的可燃性气体浓度被稀释到燃烧极限以下。或使火焰中心处部分区域的氧气不足，阻止燃烧继续。此外，这种不燃性气体还有散热降温作用。它们的阻燃作用大小顺序是:N2>C02>S02>NH3o
[0037](4)凝聚相阻燃。通过阻燃剂的作用，在凝聚相反应区改变纤维大分子链的热裂解反应历程，促使发生脱水、缩合、环化、交联等反应，直至炭化，以增加炭化残渣，减少可燃性气体的产生，使阻燃剂在凝聚相发挥阻燃作用。凝聚相阻燃作用的效果，与阻燃剂同纤维在化学结构上的匹配与否有密切关系。
[0038](5)气相阻燃。添加少量抑制剂，在火焰区大量捕捉轻质自由基和氢自由基，降低自由基浓度，从而抑制或中断燃烧的连锁反应，在气相发挥阻燃作用。气相阻燃作用对纤维材料的化学结构并不敏感。
[0039](6)微粒的表面效