一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，包括如下步骤：1)纳米微胶囊助燃剂的准备；2)纺丝原料的准备；3)丙纶纺丝；4)后加工。本发明专利技术采用原位聚合法对纳米铝粉或纳米镁粉进行微胶囊化，制得一种球状的纳米微胶囊助燃剂并成功应用于易燃低烟丙纶纤维，所制得易燃低烟丙纶纤维具有更快于普通丙纶纤维的熔融和裂解的速度，燃烧更为完全，发烟量明显减少。此外，将暴露于易燃低烟丙纶纤维表层的纳米微胶囊助燃剂进行氧化处理，使易燃低烟丙纶纤维表层形成氧化层，丙纶纤维内部的纳米微胶囊助燃剂因此减少受到空气中氧气的侵蚀氧化作用，提高易燃低烟丙纶纤维的使用寿命。

Preparation method of inflammable low smoke polypropylene fiber

The invention discloses a method for preparing inflammable low smoke polypropylene fiber, comprising the following steps: 1) preparation of nanometer micro capsule combustion supporting agent; 2) preparation of spinning raw material; 3) polypropylene fiber spinning; 4) post processing. The present invention by in situ polymerization method of microencapsulation of nanometer aluminum powder or nano magnesium powder, prepared a spherical microcapsules accelerant and successfully applied to combustible low smoke polypropylene fiber prepared by combustible low smoke and cracking of polypropylene fiber with melting faster than ordinary polypropylene fiber speed, complete combustion. The smoke was reduced. In addition, the nano will be exposed to combustible low smoke polypropylene fiber surface micro capsule accelerant oxidation treatment, the combustible low smoke oxidation layer formed on the surface of polypropylene fiber, polypropylene fiber nano microcapsule internal combustion supporting agent thus reducing erosion oxidation of oxygen in the air, high combustible low smoke and the service life of polypropylene fiber.

【技术实现步骤摘要】
一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法
本专利技术属于纺织
，尤其是涉及一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法。
技术介绍
丙纶是发展最为迅速的合成纤维，目前已是合成纤维的第四大品种，是常见化学纤维中最轻的纤维。丙纶可以纯纺或与羊毛、棉或粘胶等混纺混织来制作各种衣料，用于织各种针织品如织袜、手套、针织衫、针织裤，洗碗布，蚊帐布，被絮，保暖填料、尿布湿等。丙纶及其制品也可以作为原料使用于地毯、渔网，帆布，水龙带，混凝土增强材料。丙纶近火焰即熔缩，易燃，离火燃烧缓慢并冒黑烟，火焰上端黄色，下端蓝色，散发出石油味，烧后灰烬为硬圆浅黄褐色颗粒。在一些火灾中，很多被“烧死”的人实际上是先烟气中毒窒息死亡之后又被火烧的。纺织品往往是火灾中浓烟的主要来源，控制燃烧过程中的发烟量将有助于大幅度减少伤亡人数。纺织品较易燃烧并释放大量的烟及有毒气体，其原因在于纺织品是热的不良导体，燃烧的过程往往局部经历熔融、裂解并最终燃烧，燃烧具有不同时性，因此熔融、裂解速度将决定了纺织品的燃烧性。专利技术人研究发现，提高纺织品的导热性能、熔融和裂解的速度将使会使纺织品的燃烧更为彻底，发烟量大幅减少。
技术实现思路
为克服丙纶纤维燃烧会释放出大量的黑烟对人体的健康产生重大的危害的问题，本专利技术提供一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法。本专利技术是通过以下技术实现的：一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，包括如下步骤：1)纳米微胶囊助燃剂的准备：混合纳米金属粉末、聚乙二醇、乙醇并在超声波发生器中均匀分散，依次加入苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乙烯吡咯烷酮、六水氯化铁，得到混合物，在氮气保护下，升温至65～70℃，在超声波发生器中持续搅拌12～24h后，离心沉降后并以丙酮洗涤，洗涤完毕，真空冷冻干燥，即得纳米微胶囊助燃剂；2)纺丝原料的准备：将普通丙纶切片与纳米微胶囊助燃剂按质量比100：3～5混合均匀后，于160～180℃下搅拌30～60min，即得纺丝原料；3)丙纶纺丝：采用传统丙纶的熔融纺丝工艺制得易燃低烟丙纶初纤维；4)后加工：将步骤3)所制得的易燃低烟丙纶纤维置入30～50℃的氧化环境下氧化24～48h，即得易燃低烟丙纶纤维。优选地，所述纳米微胶囊助燃剂包括如下重量配比的原料：纳米金属粉末20～25份，苯乙烯40～60份，聚乙二醇70～80份，乙醇1000～1500份，偶氮二异丁腈1～3份，聚乙烯吡咯烷酮1～3份、六水氯化铁0.5～1.5份。优选地，所述纳米金属粉末为纳米铝粉或纳米镁粉。优选地，所述纳米金属粉末的中心粒径为10～30nm。优选地，超声波的功率为300～400W，频率为40KHz；离心沉降的离心速率为10000～15000rpm，时间为5～10min。优选地，真空冷冻干燥的温度为-80～-60℃，气压为0.1～0.5KPa，时间为72～96h。优选地，纺丝速度为600～800m/min，易燃低烟丙纶初生纤维的纤度为40～80dtex。。本专利技术的有益效果在于：1)采用原位聚合法对纳米铝粉或纳米镁粉进行微胶囊化，制得一种球状的纳米微胶囊助燃剂，其球体平均直径为100～150nm，在燃烧的过程中，随着纳米微胶囊助燃剂表层聚苯乙烯烧蚀会使具有较大比表面积和比表面能的纳米铝粉或纳米镁粉迅速释放，大幅度提高丙纶纤维的燃烧能，加快丙纶纤维的熔融和裂解的速度，并使燃烧更为完全，发烟量大幅减少；2)通过将暴露于易燃低烟丙纶纤维表层的纳米微胶囊助燃剂进行氧化作用，使易燃低烟丙纶纤维表层形成氧化层，丙纶纤维内部的纳米微胶囊助燃剂因此减少受到空气中氧气的侵蚀氧化作用，提高易燃低烟丙纶纤维的使用寿命。具体实施方式下面对本专利技术作进一步的说明。实施例1其实施例一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，包括如下步骤：1)纳米微胶囊助燃剂的准备：混合中心粒径为10nm的纳米铝粉20g、聚乙二醇70g、乙醇1000g并在超声波发生器中(功率为300W，频率为40KHz)均匀分散，依次加入苯乙烯40g、偶氮二异丁腈1g、聚乙烯吡咯烷酮1g、六水氯化铁0.5g，得到混合物，在氮气保护下，升温至65℃，在超声波发生器(功率为300W，频率为40KHz)中持续搅拌12h后，离心(离心速率为10000rpm，时间为10min)沉降后并以丙酮(200mL)洗涤，洗涤完毕，真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的温度为-80℃，气压为0.1KPa，时间为72h，即得纳米微胶囊助燃剂；2)纺丝原料的准备：将普通丙纶切片与纳米微胶囊助燃剂按质量比100：3混合均匀后，于160℃下搅拌30min，即得纺丝原料；3)丙纶纺丝：采用传统丙纶的熔融纺丝工艺制得易燃低烟丙纶初纤维；其中，纺丝速度为600m/min，纺制得纤度为40dtex易燃低烟丙纶初生纤维；4)后加工：将步骤3)所制得的易燃低烟丙纶纤维置入30℃的氧化环境下氧化48h，即得易燃低烟丙纶纤维。根据GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》标准对易燃低烟丙纶纤维进行试验氧指数法的测试，测得其氧指数法为16.1％，该氧指数小于普通丙纶纤维的18.6％，说明本实施便所制得的易燃低烟丙纶纤维较普通丙纶纤维更易燃烧。实施例2其实施例一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，包括如下步骤：1)纳米微胶囊助燃剂的准备：混合中心粒径为30nm的纳米镁粉25g、聚乙二醇80g、乙醇1500g并在超声波发生器中(功率为400W，频率为40KHz)均匀分散，依次加入苯乙烯60g、偶氮二异丁腈3g、聚乙烯吡咯烷酮3g、六水氯化铁1.5g，得到混合物，在氮气保护下，升温至70℃，在超声波发生器(功率为400W，频率为40KHz)中持续搅拌24h后，离心(离心速率为15000rpm，时间为5min)沉降后并以丙酮(200mL)洗涤，洗涤完毕，真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的温度为-60℃，气压为0.5KPa，时间为96h，即得纳米微胶囊助燃剂；2)纺丝原料的准备：将普通丙纶切片与纳米微胶囊助燃剂按质量比100：5混合均匀后，于180℃下搅拌60min，即得纺丝原料；3)丙纶纺丝：采用传统丙纶的熔融纺丝工艺制得易燃低烟丙纶初纤维；其中，纺丝速度为800m/min，纺制得纤度为80dtex易燃低烟丙纶初生纤维；4)后加工：将步骤3)所制得的易燃低烟丙纶纤维置入50℃的氧化环境下氧化24h，即得易燃低烟丙纶纤维。根据GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》标准对易燃低烟丙纶纤维进行试验氧指数法的测试，测得其氧指数法为14.3％，该氧指数小于普通丙纶纤维的18.6％，说明本实施便所制得的易燃低烟丙纶纤维较普通丙纶纤维更易燃烧。实施例3其实施例一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，包括如下步骤：1)纳米微胶囊助燃剂的准备：混合中心粒径为20nm的纳米镁粉23g、聚乙二醇75g、乙醇1200g并在超声波发生器中(功率为350W，频率为40KHz)均匀分散，依次加入苯乙烯50g、偶氮二异丁腈2g、聚乙烯吡咯烷酮2g、六水氯化铁1g，得到混合物，在氮气保护下，升温至66℃，在超声波发生器(功率为350W，频率为40KHz)中持续搅拌18h后，离心(离心速率为12000rpm，时间为8min)沉降后并以丙酮(200mL)洗涤，洗涤完毕，真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的温度为-70℃，气压为0.3KPa，时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)纳米微胶囊助燃剂的准备：混合纳米金属粉末、聚乙二醇、乙醇并在超声波发生器中均匀分散，依次加入苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乙烯吡咯烷酮、六水氯化铁，得到混合物，在氮气保护下，升温至65～70℃，在超声波发生器中持续搅拌12～24h后，离心沉降后并以丙酮洗涤，洗涤完毕，真空冷冻干燥，即得纳米微胶囊助燃剂；2)纺丝原料的准备：将普通丙纶切片与纳米微胶囊助燃剂按质量比100：3～5混合均匀后，于160～180℃下搅拌30～60min，即得纺丝原料；3)丙纶纺丝：采用传统丙纶的熔融纺丝工艺制得易燃低烟丙纶初生纤维；4)后加工：将步骤3)所制得的易燃低烟丙纶纤维置入30～50℃的氧化环境下氧化24～48h，即得易燃低烟丙纶纤维。

【技术特征摘要】
1.一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)纳米微胶囊助燃剂的准备：混合纳米金属粉末、聚乙二醇、乙醇并在超声波发生器中均匀分散，依次加入苯乙烯、偶氮二异丁腈、聚乙烯吡咯烷酮、六水氯化铁，得到混合物，在氮气保护下，升温至65～70℃，在超声波发生器中持续搅拌12～24h后，离心沉降后并以丙酮洗涤，洗涤完毕，真空冷冻干燥，即得纳米微胶囊助燃剂；2)纺丝原料的准备：将普通丙纶切片与纳米微胶囊助燃剂按质量比100：3～5混合均匀后，于160～180℃下搅拌30～60min，即得纺丝原料；3)丙纶纺丝：采用传统丙纶的熔融纺丝工艺制得易燃低烟丙纶初生纤维；4)后加工：将步骤3)所制得的易燃低烟丙纶纤维置入30～50℃的氧化环境下氧化24～48h，即得易燃低烟丙纶纤维。2.根据权利要求1所述的一种易燃低烟丙纶纤维的制备方法，其特征在于，所述纳米微胶囊助燃剂包括如下重量配比的原料：纳米金属粉末20～25份，苯乙烯40～60...

【专利技术属性】
技术研发人员：许云峰，
申请(专利权)人：浙江峰赫纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33