一种耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料及其制备方法与流程

本发明属于聚酯纤维与棉纤维混纺65/35织物的阻燃，涉及一种耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料及其制备方法。本发明制备的耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料适于各行各业的防火领域使用。

背景技术：

1、涤棉混纺65/35织物(即质量百分比组成为涤纶纤维65％、棉纤维35％的混纺织物)因具有纯棉织物的吸湿性、透气性及涤纶织物的高强力等特性而深受消费者青睐，其干、湿织物弹性和耐磨性都较好、尺寸稳定、缩水率小，具有挺括、不易皱折、易洗、滑爽、快干和耐穿的特点，在我国纺织品面料市场占有重要地位。然而，构成涤棉混纺65/35织物的涤纶纤维和棉纤维自身都具有很高的可燃性，棉的极限氧指数仅为18％，涤纶稍高为20％，但涤纶燃烧伴随着严重的熔滴现象，不仅会造成二次伤害，燃烧的熔滴还会造成火焰蔓延，带来二次燃烧，因此对棉面料和涤纶面料进行阻燃处理是十分必要的。但是阻燃棉和阻燃涤混纺得到的涤棉混纺面料却不阻燃，主要原因是燃烧时产生灯芯效应，即熔融涤纶因非熔融的棉的支撑而持续燃烧，使得涤纶/棉混纺织物的阻燃远比纯棉织物和纯涤纶织物困难。目前，由于涤纶缺少可反应的活泼基团，涤棉混纺织物中的阻燃主要是对织物中的棉的部分进行阻燃处理，能够满足实际阻燃应用要求的基本是cvc阻燃面料，即棉含量占比超过60％的涤棉面料，相较于cvc面料，涤纶成分较高的涤棉65/35面料力学性能更加优良。但是阻燃抗熔滴涤棉65/35织物市面尚没有出现，市场存在巨大的需求。

2、现有技术中，中国专利(cn101353863a)公开的“一种制备阻燃抗熔滴纤维或织物的方法及阻燃抗熔滴纤维或织物”先利用电子束辐照将单体辐照接枝到聚酯基体上，然后用轧烘焙工艺将交联剂整理到织物上并发生交联，其中单体和交联剂中至少有一种含有阻燃元素，得到具有阻燃性抗熔滴性能的织物，但辐照与轧烘焙处理都会降低织物的力学性能，两次处理后的织物力学性能差、手感差；cn103173997a公开了一种“阻燃抗熔融纤维或织物及其制备方法”，但是大剂量辐照两次，导致纤维或织物力学性能差，手感差；cn102174718a公开的“一种抗熔滴聚酯纤维的制备方法”通过在切片纺丝阶段共混加入交联剂，熔融纺丝后再经电子束辐照交联获得抗熔滴聚酯纤维，但制备的纤维阻燃性能较差；cn102534855a公开的“一种耐久性无卤阻燃抗熔滴聚酯纤维的制备方法”是在cn102174718a基础上主要将普通聚酯切片用含磷阻燃聚酯切片替换，然后将交联剂进行更换，通过辐照处理，得到耐久性阻燃抗熔滴聚酯纤维，但50次水洗后有熔滴出现，表明这种纤维耐洗性仍不能达到要求。

3、四川东材科技集团股份有限公司在cn107177979a公开了“一种无熔滴阻燃涤纶纤维/织物及其制备方法”、在cn107201654a公开了“一种耐洗阻燃涤棉混纺织物及其制备方法”。对于纯涤纶来说，cn107177979a利用磷含量在6500～15000ppm阻燃共聚聚酯切片制备得到阻燃涤纶纤维或织物，然后在纤维或织物表面浸渍含有阻燃剂、交联剂的胶液，将含有胶液的纤维或织物经电子束辐照进行了接枝反应并形成表层材料，再经皂洗、漂洗和干燥得到阻燃抗熔滴涤纶纤维/织物；cn107201654a首先利用磷含量在6500～15000ppm阻燃共聚聚酯切片制备得到阻燃涤纶短纤，随后与纯棉混纺制得涤棉混纺织物，涤棉混纺织物经过常规的cp法或普鲁苯法棉阻燃整理，之后阻燃抗熔滴整理与cn107177979a一样。cn107177979a和cn107201654a解决了涤纶及涤纶混纺面料的阻燃抗熔滴性能，但仍存在着如下问题和不足：辐照接枝前需要浸渍含有阻燃剂、交联剂的胶液，交联剂的加入可能会影响阻燃性能，交联剂的分散均匀程度和阻燃剂的共聚性能可能会影响接枝在织物表面三维网状结构的均匀性，此外，部分交联剂如γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷在使用时，还需要加入二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡等催化剂，工艺复杂。另外，通过辐照接枝整理后织物发硬，影响穿着舒适性。

技术实现思路

1、本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种具有阻燃、耐水洗、手感好等特点的耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料及其制备方法。本发明通过把阻燃涤纶纤维与棉纤维混纺，经过常规cp或普鲁苯法棉阻燃整理，并通过电子束在织物上接枝阻燃抗熔滴功能单体，获得耐洗阻燃涤棉混纺织物，并通过柔软后整理，改善了织物发硬的手感，从而提供一种具有阻燃、耐水洗、手感好等特点，并且生产工艺简单、效率高的耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料(或称耐洗阻燃抗熔滴涤棉混纺织物、耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35混纺织物)及其制备方法。

2、本发明的内容是：一种耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料，包括：含有阻燃涤纶纤维、阻燃棉纤维的涤棉混纺织物，其特征是：在涤棉混纺织物表面浸润含有阻燃抗熔滴单体的胶液并烘干，再将外表面附着阻燃抗熔滴单体的涤棉混纺织物经电子束辐照进行接枝固化反应形成三维网络结构，再经皂洗、漂洗和干燥，最后经过空气柔软机对改性织物进行柔软处理，即制得耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料(或称耐洗阻燃抗熔滴涤棉混纺织物)，增重率在25％～30％之间；所述涤棉混纺织物在按gb/t17596-1998标准洗涤50次后，仍能满足《gb8965.1-2009第一部分：阻燃服测试标准》各项指标，具有耐洗阻燃抗熔滴性能；

3、所述涤棉混纺织物是质量百分比组成为阻燃涤纶纤维65％、阻燃棉纤维35％的涤棉混纺织物；

4、所述阻燃棉纤维是将棉纤维按照(现有常规)cp或普鲁苯法进行阻燃整理制得的阻燃棉纤维；

5、所述阻燃抗熔滴单体为dopo基取代季戊四醇丙烯酸酯；该单体为自主合成，后同。

6、本发明的内容中：所述阻燃抗熔滴单体是具有如下化学结构式(ⅰ)、(ⅱ)、(ⅲ)中的一种或两种以上的混合物：

7、

8、

9、本发明的内容中：所述含有阻燃抗熔滴单体的胶液是阻燃抗熔滴单体与溶剂混合配制成的质量百分比浓度为20％～50％的胶液；

10、所述溶剂为丙酮、乙醇、甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、n，n-二甲基甲酰胺，二氧六环，丙二醇甲醚中一种或两种以上的混合物。

11、本发明的内容中：所述所述涤棉混纺织物的制备方法可以是：把磷含量为6500～15000ppm的阻燃共聚聚酯切片干燥后，按常规涤纶纤维的熔融纺丝方法，制得阻燃涤纶纤维，然后把阻燃涤纶纤维与阻燃棉纤维混纺，得到混纺织物，再将混纺织物通过常规的棉阻燃整理，即制得涤棉混纺织物；所述的含磷阻燃共聚聚酯切片可以是由四川东材科技集团股份有限公司生产的含磷阻燃共聚聚酯切片系列产品。

12、本发明的另一内容是：一种耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料的制备方法，其特征是步骤为：

13、a、制备浸胶涤棉混纺织物：

14、常温下，用溶剂将阻燃抗熔滴单体(或称阻燃抗熔滴功能单体)配制成质量百分比浓度为20％～50％的胶液，混合均匀，置于浸轧机的胶液槽中，把涤棉混纺织物通过胶液槽中的胶液(即：浸渍)，在轧辊压力0.01～0.4mpa下，经过浸轧机的一浸一轧(即一次浸渍一次轧)，然后在温度为80～150℃烘箱中干燥，得到浸胶涤棉混纺织物；

15、所述阻燃抗熔滴单体为dopo基取代季戊四醇丙烯酸酯；

16、所述溶剂为丙酮、乙醇、甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、n，n-二甲基甲酰胺，二氧六环，丙二醇甲醚中一种或两种以上的混合物；

17、所述涤棉混纺织物是质量百分比组成为阻燃涤纶纤维65％、阻燃棉纤维35％的涤棉混纺织物；

18、所述阻燃棉纤维是将棉纤维按照(现有常规)cp或普鲁苯法进行阻燃整理制得的阻燃棉纤维；

19、b、涤棉混纺织物抗熔滴处理：

20、电子束辐照接枝：在常温及氮气保护下，把得到的浸胶涤棉混纺织物通过能量为0.5mev～10mev、剂量为30kgy～200kgy的电子束辐照设备，通过辐照完成浸胶涤棉混纺织物表面的接枝反应，得到辐照接枝涤棉混纺织物；

21、c、后处理：

22、(a)水洗处理：

23、将辐照接枝涤棉混纺织物在70℃温度下皂洗、用水漂洗(干净)后干燥，得到处理后的涤棉混纺织物；

24、(b)柔软处理：

25、将处理后的涤棉混纺织物浸泡过柔软剂之后经过空气柔软机处理，空气柔软机处理温度为60℃～80℃，制得耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料(或称耐洗阻燃抗熔滴涤棉混纺织物)。

26、所述柔软剂为国内外化工市场上所售的任何一种柔软剂，例如：广东荣信新材料rx-62、东莞太洋化工tyw-129、潍坊瑞光化工rg-1021/20等。

27、本发明的另一内容中：步骤a中所述阻燃抗熔滴单体是具有如下化学结构式(ⅰ)、(ⅱ)、(ⅲ)中的一种或两种以上的混合物：

28、

29、

30、本发明的内容及另一内容中：(步骤a中)所述涤棉混纺织物的制备方法可以是：把磷含量为6500～15000ppm的阻燃共聚聚酯切片干燥后，按常规涤纶纤维的熔融纺丝方法，制得阻燃涤纶纤维，然后把阻燃涤纶纤维与阻燃棉纤维混纺，得到混纺织物，再将混纺织物通过常规的棉阻燃整理，即制得涤棉混纺织物；

31、所述磷含量为6500～15000ppm的阻燃共聚聚酯切片是四川东材新材料有限责任公司生产的含磷阻燃共聚聚酯切片系列产品，具体可以是磷含量为6500ppm、7000ppm、7500ppm、8500ppm、9000ppm、10000ppm、11500ppm或15000ppm的阻燃共聚聚酯切片。

32、本发明的另一内容中：步骤c所述制得耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料比所述涤棉混纺织物增重的质量百分比为25％～30％(即：增重率25％～30％)；即：将经皂洗、水漂洗和干燥后制得耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料称重，相比于未经浸胶、电子束辐照接枝和后处理前的涤棉混纺织物增重质量百分比为25～30％。

33、本发明的另一内容中：步骤c所述制得耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料在按gb/t17596-1998标准洗涤50次后，依据gb/t5455-2014标准测试阻燃性能的续燃时间为0秒、阴燃时间为0秒，损毁长度小于100毫米，无熔滴。

34、与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：

35、(1)采用本发明，利用一种新型具有阻燃抗熔滴(功能)单体即dopo基取代季戊四醇丙烯酸酯代替包含阻燃剂、交联剂、催化剂的复合体系，提高了聚合的均匀度，避免了交联剂和催化剂对阻燃抗熔滴性能的影响，简化了生产工艺；

36、(2)本发明以磷含量为6500～15000ppm的阻燃共聚聚酯为原料，经过熔融纺丝制得阻燃涤纶纤维，与添加阻燃剂的物理共混性涤纶纤维产品相比，本发明制得阻燃涤纶纤维产品阻燃质量均一稳定，实现了永久阻燃，综合性能优异；

37、(3)采用本发明，通过电子束辐照接枝反应，可以不受温度、物质形态的影响，无需引发剂，电子束辐照将有机化合物通过化学键接枝到基体上，具有节能、环保、加工简单等特点；通过电子束辐照接枝反应，是在常温与氮气保护下，辐照剂量低，因此能够在保持涤棉混纺织物本身优势的同时赋予织物阻燃功能，实现了涤棉混纺织物的耐洗阻燃性；

38、(4)采用本发明，将涤棉混纺织物浸泡过柔软剂之后经过空气柔软机处理，改善了织物发硬的手感；

39、(5)采用本发明方法制备的耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料(或称耐洗阻燃抗熔滴涤棉混纺织物、耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35混纺织物)，织物纤维表面上的阻燃抗熔滴功能物质是通过化学键引入，因此，制备的阻燃涤棉混纺织物耐水洗，织物在洗涤50次后，阻燃性能保持稳定；

40、(6)采用本发明方法制得的耐洗阻燃抗熔滴涤棉65/35面料，具有阻燃抗熔滴、阻燃性能优秀、耐水洗、手感好等特点，生产工艺简单，效率高，适于化工、矿山、电力、石油等领域阻燃工装、交通建筑用饰材、家用纺织品、个体防护服、军事工业具有广泛的应用前景，实用性强。