专利名称：阻燃抗熔融纤维或织物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及阻燃抗熔融纤维或织物及其制备方法。
背景技术：
涤纶纤维以其优异的性能，是各种合成纤维中发展最快、产量最高、应用面最广的一种合成纤维，其纤维纺织品大量用于衣料、窗帘、幕布、床上用品、室内装饰及各种特殊材料，具有广泛的应用和产业基础。但涤纶纤维属于熔融性可燃纤维，极限氧指数(LOI)在21左右，随着纤维织物的广泛应用，其火灾的潜在危险也日益突出，加之涤纶织物燃烧容易形成熔滴，熔滴易带来包括烫伤等在内的二次伤害，因此对涤纶纤维阻燃及抗熔滴改性己成为研究的热点。目前涤纶阻燃改性的方法主要有:(I)在酯交换或缩聚阶段加入反应型阻燃剂进行共缩聚；(2)在熔融纺丝前向熔体中加入添加型阻燃剂；(3)以普通聚酯与含有阻燃成分的聚酯进行复合纺丝；(4)反应型阻燃剂在涤纶或织物上进行接枝共聚；(5)涤纶织物进行阻燃后处理。磷系阻燃涤纶是目前产业化最深入的阻燃涤纶，在继承普通涤纶原有的优良性能外，还具有较好的阻燃性能。但是系阻燃涤纶其抗熔滴效果还未达到理想效果。涤纶抗熔滴的研究大多都是采用添加抗熔滴添加物(如聚四氟乙烯、纳米颗粒等)与涤纶基体进行共混，或者利用共聚法，但是基本都存在纺丝难或者添加量少效果不好的问题。我国是聚酯的生产大国，2010年我国聚酯产量占所有化学纤维比例的81%，占世界产量的69%。但聚酯的熔点比分解温度小很多，而且极限氧指数(LOI)只有21，所以属于熔融性可燃纤维，燃烧容易形成熔滴，而熔滴易带来包括烫伤等在内的二次伤害，因此对聚酯纤维抗熔滴改性己成为研究的热点。目前抗熔滴的研究大多都是采用添加抗熔滴剂(如聚四氟乙烯、纳米硅藻土颗粒等)与聚酯基体进行共混，但由于聚四氟乙烯抗熔滴剂与涤纶共混时两者界面难溶合，造成分散困难，因此很难纺丝。聚酯与纳米硅藻土复合纺丝虽也有一定报道，但存在分散困难及添加量过大，纤维强力损伤太大等问题。中国发明专利(200710119624.5)报道了利用电子束将接枝单体辐照接枝到聚酯单体上然后用交联剂交联聚酯纤维或织物(其中接枝单体和交联单体中至少有一种含有阻燃元素)，使聚酯纤维或织物既具有阻燃性又有良好的抗熔滴性，但所用交联剂仅仅在纤维之间发生交联，而不是与纤维本身发生交联，纤维或织物的手感非常差。中国发明专利(200910099269.9)报道了一种抗熔滴阻燃聚酯纤维的制备方法，主要包括如下步骤:将聚酯切片和抗熔滴剂混合，切成抗熔滴阻燃聚酯切片；然后熔融纺丝，将纺出的纤维用甲醛溶液或多聚甲醛水溶液处理交联，得到初生抗熔滴阻燃聚酯纤维，然后酸洗、烘干最后得到抗熔滴阻燃聚酯纤维；该方法制备的阻燃抗熔滴聚酯纤维最大问题是改变聚酯本身性能，同时甲醛或多聚甲醛对聚酯纤维后期甲醛的彻底清除带来很大困难。中国发明专利(201110409370)报道了一种耐久性无卤阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法，其主要步骤:将含磷阻燃共聚酯切片和抗熔滴剂共混挤出，然后熔融纺丝，最后辐照处理，得到耐久性无卤阻燃抗熔滴聚酯纤维，燃烧时不会发生熔融滴落，能够有效抗熔滴，不会释放有毒的卤化氢气体和烟雾，此发明制备的纤维由于共混，其纤维的强力损伤严重。
中国发明专利(201110024492.4)报道了一种抗熔滴聚酯纤维的制备方法，其特征在于它包括下列步骤:1)混料:将聚酯切片干燥，干燥后的聚酯切片放入搅拌机中；按聚酯切片质量的0.5 5%加入交联剂，在搅拌机中进行混合，得到共混料；2)共混挤出:将所述的共混料加入到双螺杆挤出机中共混造粒，得到粒子；3)熔融纺丝:将所述的粒子干燥，然后按现有聚酯纤维的熔融纺丝方法，进行熔融纺丝，得到初生抗熔滴聚酯纤维；4)将所述的初生抗熔滴聚酯纤维直接经过1.0 5MeV的电子加速器处理，辐照剂量10 50kGy，电子加速器束流3 15mA，照射时间3 8s，得到抗熔滴聚酯纤维。该发明通过共混交联剂然后熔融纺丝，最后辐照交联，存在交联剂共混后纺丝难以及纺丝辐照使整个纤维发生交联而伸长大大降低，纤维的实用性差等问题。中国发明专利(200910099269.9)报道了一种抗熔滴阻燃聚酯纤维的制备方法，该方法是将纳米蒙脱土粉体和硅烷偶联剂加入乙二醇中配制成纳米蒙脱土的改性溶液，然后将对苯二甲酸、2-羧乙基次磷酸与乙二醇加入到酯化釜中酯化，加入催化剂乙二醇锑和步骤一配制的纳米蒙脱土的改性溶液，导入到缩聚釜中进行缩聚反应，最后纺丝得到阻燃抗熔滴聚酯纤维，该方法确实能起到一定的抗滴落目的，但对聚酯在受热情况下高分子解取向形成熔融过程根本起不到作用，所以该方法可以减少滴落但并不能解决熔滴的问题。中国发明专利(201110409370.7)报道了一种耐久性无卤阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法，是在201110024492.4基础上，将交联剂改为抗熔滴剂，该发明同样存在纺丝难，而且纺丝难度比201110024492.4更大，以及纺丝辐照使整个纤维发生交联而伸长率大大降低，纤维的实用性差等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻燃抗熔融纤维或织物及其制备方法，该方法具有工艺简单、工业化实施容易等特点，所提供的纤维或织物的阻燃抗熔滴性能优异。本发明所提供的一种阻燃抗熔融纤维或织物的制备方法，包括以下步骤:(I)将合成纤维或织物浸轧在含有不饱和键或含有两个官能团的化合物的水溶液中；然后将经浸轧的所述合成纤维或织物进行电子束辐照接枝反应，得到接枝的合成纤维或织物；(2)将所述接枝的合成纤维或织物浸轧在含有三个以上官能团的化合物的水溶液中；然后将经浸轧的所述接枝的合成纤维或织物进行电子束辐照交联反应，即得到所述阻燃抗熔融纤维或织物；所述含有不饱和键或含有两个官能团的化合物可为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸钠、马来酸、衣康酸、丙烯酸钠、乙二酸，乙二胺，乙二醒，乙二醇、N-二甲基磷酸基甲基丙烯酸胺、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯中至少一种；所述含有三个以上官能团的化合物可为丙三醇、季戊四醇、三乙醇胺、三羟甲基丙烷、一缩二丙二醇、木糖醇和山梨醇中至少一种。上述的制备方法中，所述含有不饱和键或含有两个官能团的化合物的水溶液的质量百分浓度可为10% 35%，具体可为10% 30%、15% 25%、10%、15%、20%、25%、30%或35% ；所述含有三个以上官能团的化合物的水溶液的质量百分浓度可为10% 30%，具体可为 10%、20%、25% 或 30%。
上述的制备方法中，步骤(I)中，经所述浸轧后，所述合成纤维或织物的带液量可为100% 150%，具体可为100% 120%、100%、120%或150%，此处带液量的含义为:(浸轧的所述合成纤维或织物的重量-浸轧前合成纤维或织物的重量)/浸轧前合成纤维或织物的重量。所述接枝的合成纤维或织物的接枝率可为5% 10%，具体可为5% 8%、5%、7%、8%或10%，此处接枝率的含义为:(接枝洗涤烘干后合成纤维或织物重量-浸轧前所述合成纤维或织物的重量)/浸轧前所述合成纤维或织物的重量。上述的制备方法中，步骤(I)中，所述电子束辐照接枝反应的辐照剂量可为50 IOOkGy,具体可为50 80kGy、50kGy、80kGy或IOOkGy,辐照后用水洗净。上述的制备方法中，步骤(2)中，经所述浸轧后，所述接枝的合成纤维或织物的带液量可为10 40%，具体可为10 30%、20 30%、10%、20%、30%或40%。上述的制备方法中，步骤(2)中，所述电子束辐照交联反应的辐照剂量可为100 400kGy，具体可为 100 300kGy、200 300kGy、IOOkGy、200kGy、300kGy 或 400kGy，辐照后用水洗净。 上述的制备方法中，所述阻燃抗熔融纤维或织物较所述合成纤维或织物增重可为2 4%，具体可为2%、3%或4%。上述的制备方法中，所述合成纤维可为聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维或聚氯乙烯纤维；所述织物可为所述合成纤维的纯纺织物、所述合成纤维的混纺织物或所述合成纤维与天然植物纤维、人造纤维和复合纤维中任一种的混纺纺织品，具体可为机织物、针织物和无纺布。本发明进一步提供了由上述方法制备得到的阻燃抗熔融纤维或织物，其极限氧指数为28 31，具有阻燃性能，且在燃烧时无熔融现象。本发明具有如下有益效果:本发明是以合成纤维或织物为前驱体，首先将纤维或织物浸轧在含有不饱和键或含有两个官能团的化合物的溶液中，再进行电子束辐照接枝，然后再浸轧在另外含有三个以上官能团的化合物的溶液中，再进行电子束辐照交联，使在纤维的表层的非晶区形成三维网状结构，从而使纤维的表层由原来的热塑型转变为热固型。本发明得到的阻燃抗熔滴纤维或织物在燃烧过程中形成炭化物，离火即熄，达到阻燃纤维或织物的阻燃效果，并且保持了合成纤维或织物的原有特性，如强度和手感没有损失等，该方法具有工艺简单，易产业化等优点，即保持了纤维或织物原有性能情况下，又达到抗熔融的目的。
具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中的百分含量均指的是质量百分含量。实施例1、将聚酯织物浸轧在30%的丙烯酸水溶液中，然后将聚酯织物经过挤压辊，将带液量为100%的聚酯织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为10%。将接枝后的织物在浓度为20%的丙三醇水溶液中浸轧，带液量为10%，然后进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例2、将聚酯织物浸轧在20%的丙烯酸水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为100%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为20%的丙三醇溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为29，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例3、将聚酯织物浸轧在15 %的丙烯酸水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为100%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为5%。将接枝后织物在浓度为20%的丙三醇溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为30，说明织物具有阻燃性能，其燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例4、将聚酯织物浸轧在15 %的丙烯酸水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为120%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为10A。将接枝后织物在浓度为20%的丙三醇溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到300KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为30，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例5、将聚酯织物浸轧在15%的丙烯酰胺水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为150%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到50KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为5%。将接枝后织物在浓度为30%的季戊四醇溶液中浸轧，带液量为40%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到2%。本实施例所得织物的极限氧指数为31，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例6、将聚酰胺纤维浸轧在10%的丙烯酰胺水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为120%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到80KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为10%。将接枝后织物在浓度为30%的三乙醇胺溶液中浸轧，带液量为40%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为31，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。
实施例7、将聚酰胺纤维浸轧在25 %的甲基丙烯酸水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为150%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8 %。将接枝后织物在浓度为30 %的三羟甲基丙烷溶液中浸轧，带液量为40 %，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到300KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，纤维的增重达到3%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例8、将聚酰胺纤维浸轧在25%的甲基丙烯酸水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为100%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到80KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为30%的一缩二丙二醇溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，纤维的增重达到3%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例9、将聚丙烯腈织物浸轧在15 %的甲基丙烯酸水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为100%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到50KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为5%。将接枝后织物在浓度为30%的一缩二丙二醇溶液中浸轧，带液量为20%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到2%。本实施例所得织物的极限氧指数为31，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例10、将聚丙烯腈织物浸轧在30 %的甲基丙烯酸钠水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为150%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为10%。将接枝后织物在浓度为30%的木糖醇溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到200KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到2%。本实施例所得织物的极限氧指数为31，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例11、将聚丙烯腈织物浸轧在20 %的甲基丙烯酸钠水溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为100%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到80KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为5%。将接枝后织物在浓度为10%的木糖醇溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到3%。本实施例所得织物的极限氧指数为30，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例12、将聚乙烯纤维浸轧在25%的马来酸水溶液中，然后经过挤压辊，带液量为120%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到50KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为30%的山梨醇溶液中浸轧，带液量为30%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例13、将聚乙烯纤维浸轧在35%的衣康酸水溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为150%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为10%。将接枝后织物在浓度为15%山梨醇和15%的丙三醇的溶液中浸轧，带液量为40%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例14、将聚乙烯纤维浸轧在25%的衣康酸水溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为120 %的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到50KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为10%的山梨醇和10%的丙三醇的溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到300KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到2%。本实施例所得织物的极限氧指数为29，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例15、将聚乙烯纤维浸轧在20%的衣康酸水溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为100%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为5%。将接枝后织物在浓度为20%的山梨醇和10%的丙三醇的溶液中浸轧，带液量为30%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到3%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例16、将聚乙烯纤维浸轧在30%的衣康酸水溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为150%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到80KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为10%的山梨醇和15%的丙三醇的溶液中浸轧，带液量为40%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例17、将聚氯乙烯纤维浸轧在10%的衣康酸和20%丙烯酸钠水溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为150%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到80KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为10%季戊四醇和15%三乙醇胺的溶液中浸轧，带液量为30%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%o本实施例所得织物的极限氧指数为30，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。
实施例18、将聚氯乙烯纤维浸轧在10%的衣康酸和10%丙烯酸钠溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为100%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为10%。将接枝后织物在浓度为15%的季戊四醇和10%的三乙醇胺的溶液中浸车L带液量为40%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到300KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到3%。本实施例所得织物的极限氧指数为31，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例19、将聚氯乙烯纤维浸轧在15%的衣康酸和10%的丙烯酸钠溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为120%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到50KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为5%。将接枝后织物在浓度为10%季戊四醇和10%三乙醇胺的溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到2%o本实施例所得织物的极限氧指数为32，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例20、将聚丙烯织物浸轧在10 %的乙二胺和10%的乙二酸溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为100%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到50KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为5%。将接枝后织物在浓度为20%季戊四醇的溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到2%。本实施例所得织物的极限氧指数为30，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例21、将聚丙烯织物浸轧在15 %的乙二胺和15%的乙二酸溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为150%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为10%。将接枝后织物在浓度为20%季戊四醇的溶液中浸轧，带液量为30%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到200KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到3%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例22、将聚丙烯织物浸轧在10 %的乙二胺和15%的乙二酸溶液中，然后经过挤压辊，将带液量为120%的纤维进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到80KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为30%的季戊四醇的溶液中浸轧，带液量为40%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例23、将聚酯和聚酰胺混纺(50%:50%)织物浸入10 %的乙二醛和20%的乙二醇溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为100%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为10%。将接枝后织物在浓度为20%的丙三醇溶液中浸车L带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例24、将聚酯和聚酰胺混纺(50%:50%)织物浸入20 %的N- 二甲基磷酸基甲基丙烯酸胺和20%的丙烯酸甲酯溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为150%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到50KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为30 %的三羟甲基丙烷溶液中浸轧，带液量为40 %，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到400KGy,辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为30，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例25、将聚酯和聚酰胺混纺(20%:80%)织物浸入10 %的N- 二甲基磷酸基甲基丙烯酸胺和20%的丙烯酸甲酯溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为140%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为20 %的三羟甲基丙烷溶液中浸轧，带液量为30 %，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到lOOKGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为28，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。实施例26、将聚酯和聚酰胺混纺(20%:80%)织物浸入20 %的N- 二甲基磷酸基甲基丙烯酸胺和10%的丙烯酸乙酯溶液中，然后将织物经过挤压辊，将带液量为100%的织物进行电子束辐照接枝，使辐照剂量达到80KGy，辐照后，水洗干净，接枝率为8%。将接枝后织物在浓度为10%的三羟甲基丙烷和10%的丙三醇溶液中浸轧，带液量为10%，进行电子束辐照交联，辐照剂量达到300KGy，辐照后，皂洗、水洗干净，织物的增重达到4%。本实施例所得织物的极限氧指数为31，说明织物具有阻燃性能，且燃烧过程中不滴落，炭化，说明该织物具有抗熔融的特性。
权利要求
1.阻燃抗熔融纤维或织物的制备方法，包括以下步骤: (1)将合成纤维或织物浸轧在含有不饱和键或含有两个官能团的化合物的水溶液中；然后将经浸轧的所述合成纤维或织物进行电子束辐照接枝反应，得到接枝的合成纤维或织物； (2)将所述接枝的合成纤维或织物浸轧在含有三个以上官能团的化合物的水溶液中；然后将经浸轧的所述接枝的合成纤维或织物进行电子束辐照交联反应，即得到所述阻燃抗熔融纤维或织物； 所述含有不饱和键或含有两个官能团的化合物为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸钠、马来酸、衣康酸、丙烯酸钠、乙二酸、乙二胺、乙二醛、乙二醇、N-二甲基磷酸基甲基丙烯酸胺、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯中至少一种； 所述含有三个以上官能团的化合物为丙三醇、季戊四醇、三乙醇胺、三羟甲基丙烷、一缩二丙二醇、木糖醇和山梨醇中至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述含有不饱和键或含有两个官能团的化合物的水溶液的质量百分浓度为10% 35% ； 所述含有三个以上官能团的化合物的水溶液的质量百分浓度为10% 30%。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于:步骤(I)中，经所述浸轧后，所述合成纤维或织物的带液量为100% 150% ； 所述接枝的合成纤维或织物的接枝率为5% 10%。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于:步骤(I)中，所述电子束辐照接枝反应的辐照剂量为50 lOOkGy。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于:步骤(2)中，经所述浸轧后，所述接枝的合成纤维或织物的带液量为10 40%。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于:步骤(2)中，所述电子束辐照交联反应的辐照剂量为100 400kGy。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于:所述阻燃抗熔融纤维或织物较所述合成纤维或织物增重为2 4%。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于:所述合成纤维为聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维或聚氯乙烯纤维； 所述织物为所述合成纤维的纯纺织物、所述合成纤维的混纺织物或所述合成纤维与天然植物纤维、人造纤维和复合纤维中任一种的混纺纺织品。
9.权利要求1-8中任一项所述方法制备的阻燃抗熔融纤维或织物。
10.根据权利要求9所述的纤维或织物，其特征在于:所述阻燃抗熔融纤维或织物的极限氧指数为28 31。
全文摘要
本发明公开了一种阻燃抗熔融纤维或织物及其制备方法。该方法包括以下步骤(1)将合成纤维或织物浸轧在含有不饱和键或含有两个官能团的化合物的水溶液中；然后将经浸轧的所述合成纤维或织物进行电子束辐照接枝反应，得到接枝的合成纤维或织物；(2)将所述接枝的合成纤维或织物浸轧在含有三个以上官能团的化合物的水溶液中；然后将经浸轧的所述接枝的合成纤维或织物进行电子束辐照交联反应，即得到所述阻燃抗熔融纤维或织物。本发明得到的阻燃抗熔滴纤维或织物在燃烧过程中形成炭化物，离火即熄，达到阻燃纤维或织物的阻燃效果，并且保持了合成纤维或织物的原有特性，如强度和手感没有损失等，该方法具有工艺简单，易产业化等优点，即保持了纤维或织物原有性能情况下，又达到抗熔融的目的。
文档编号D06M10/08GK103173997SQ20131009620
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者张建春, 冯新星, 张华 , 刘雪强, 丁川, 刘梅军 申请人:中国人民解放军总后勤部军需装备研究所