一种汽车内饰用阻燃纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，包括阻燃剂纺丝胶的制备步骤。所述阻燃剂纺丝胶的制备：阻燃剂纺丝胶中甲纤含量6‑10wt%，含碱6‑9wt%，粘度35‑60s，熟成度(10％NH4Cl)18‑30ml。所述阻燃剂纺丝胶的制备：阻燃剂纺丝胶中阻燃剂有效含量对甲纤为20‑35wt%、石墨烯为0.5‑3wt%。本发明专利技术制备的纤维适用于汽车内饰，阻燃效果好。

A flame retardant fiber for automobile interior and its preparation method

The invention provides a preparation method of flame retardant fibers for automobile interior decoration, including the preparation steps of flame retardant spinning glue. The preparation of the flame retardant spinning gum: the content of nail fibre in the flame retardant spinning gum is 6 10wt%, the alkali content is 6 9wt%, the viscosity is 35 60s, and the maturity (10% NH4Cl) is 18 30ml. The preparation of the flame retardant spinning adhesive: the effective content of the flame retardant in the flame retardant spinning adhesive is 20 35 wt% for nail fibre and 0.5 3 wt% for graphene. The fiber prepared by the invention is suitable for automobile interior decoration and has good flame retardant effect.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车内饰用阻燃纤维及其制备方法
本专利技术涉及一种阻燃纤维及其制备方法，具体涉及一种以棉木浆粕为原料、适用于汽车内饰，石墨烯改性无机硅系阻燃纤维及其制备方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，汽车内饰材料的阻燃研究不断深化，新型阻燃纤维由于其优越的阻燃性能也逐渐应用到汽车内饰领域。目前，以棉木浆粕为原料，通过添加法制造阻燃纤维的方法是在纺丝前将阻燃剂与纺丝原液混合后制得阻燃纤维，该方法为了达到阻燃性能的要求，往往需要添加的阻燃剂含量较高，这在一定程度上降低了纤维的强力，使其应用受到限制。而石墨烯的结构非常稳定，碳碳键仅为1.42Å，石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，其理论杨氏模量达1.0TPa，拉伸强度为130GPa。我们利用石墨烯优异的力学性能，在不加入其他改性剂的条件下制备石墨烯改性无机硅系阻燃纤维，提升单一硅系阻燃纤维的品质和力学性能。专利CN106626656A公开了一种阻燃汽车内饰面料复合物及其应用，其所用的阻燃汽车内饰面料由含磷永久阻燃涤纶织物经后整理而成，存在阻燃效果持久性差、不耐洗涤的问题。CN102286799A公开了一种阻燃粘胶纤维的制备方法，是将硅、铝作为复合阻燃剂添加到粘胶液中进行纺丝制得阻燃纤维，该方法为了达到较好的阻燃效果，阻燃剂添加量大，对纤维的强力影响较大。专利CN106367830A公开了一种阻燃再生纤维素纤维的制备方法，是将石墨烯和阻燃剂混合后添加到粘胶液中进行纺丝，其添加的阻燃剂为铝化合物、镁化合物、磷系阻燃剂、锑化合物等中的一种或几种，阻燃剂粒径≤5000目，该方法所添加的阻燃剂的粒径较大，对纺丝的可纺性和纤维的强度影响较大。专利CN103643334A公开的阻燃粘胶纤维的制备方法，是将氧化锌作为阻燃剂加入到粘胶液中共混后进行纺丝，氧化锌粒径≤5μm，同样存在阻燃剂粒径较大、影响可纺性和纤维强度的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对现有技术的不足，提供一种汽车内饰用阻燃纤维及其制备方法，通过将无机硅系阻燃剂以真溶液形式和石墨烯混合后添加到粘胶液中进行纺丝，制得具有较好阻燃效果和较高强力的汽车内饰用阻燃纤维。本专利技术的技术方案如下：一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，包括（1）石墨烯乳液的制备，（2）阻燃剂纺丝胶的制备，（3）纺丝成型步骤。所述步骤（1）中石墨烯为氧化石墨烯；采用的溶剂为烧碱；所述氧化石墨烯的粒径≤3μm；制备的石墨烯乳液中石墨烯浓度为1-5wt%，加入的分散剂用量为石墨烯乳液质量的0.5-3wt%；所述分散剂为二甲基甲酰胺、六偏磷酸钠、聚乙烯醇、羟乙基纤维素中的一种或几种；所述烧碱浓度为4-7wt%。所述步骤（2）中，阻燃剂为无机阻燃剂；所述无机阻燃剂为无机硅酸盐溶液；所述无机硅酸盐溶液有效成分为SiO2；所述阻燃剂纺丝胶中，阻燃剂有效含量（以SiO2计）对甲纤为20-35wt%、石墨烯有效含量对甲纤为0.5-3wt%；所述阻燃剂纺丝胶中，甲纤含量6-10wt%，含碱6-9wt%，粘度（落球法）35-60s，熟成度(10％NH4Cl)18-30ml。所述步骤（3）中，凝固浴组成为硫酸95-140g/l，硫酸锌20-35g/l硫酸钠280-360g/l。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、汽车内饰用阻燃纤维以纤维素为基体，其中阻燃剂有效含量（以SiO2计）为20-35wt%，石墨烯为0-3wt%，阻燃纤维的干断裂强度≧1.84cN/dtex，湿断裂强度≧0.96cN/dtex，疵点≦2.4mg/100g，LOI值≧30.2％，热释放速率＜16kW。石墨烯与无机硅系阻燃剂可以达到协同阻燃的作用，降低无机组分的加入量，保证阻燃效果，减少了阻燃纤维的疵点，改善了纤维品质。2、氧化石墨烯片层、高强度、高韧性、比表面积大的特性，提升了纤维的力学性能。3、石墨烯与无机硅系阻燃纤维复合后，根据石墨烯含量的多少纤维呈现灰黑色，在提升纤维品质的同时，赋予纤维新的抑菌、保健、着色功能。4、石墨烯与无机硅系阻燃纤维复合后，避免了纤维染色后造成纤维强力及阻燃性能的降低，进一步拓宽了应用领域。具体实施方式下面结合具体的实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1一种汽车内饰用阻燃纤维及其制备方法，包括以下步骤：（1）石墨烯乳液的制备：在充分搅拌的条件下，向质量浓度为4%的烧碱中加入二甲基甲酰胺，分散均匀后，缓慢加入氧化石墨烯，在1500rpm下用均质机分散2h，用激光粒度分析仪检测浆料的粒径D90=2.326μm，制得石墨烯乳液。其中，二甲基甲酰胺的加入量为石墨烯乳液质量的0.5wt%，氧化石墨烯的加入量为石墨烯乳液质量的1wt%。（2）阻燃剂纺丝胶的制备：以常规工艺制备粘胶纺丝液，将阻燃剂在后溶解工序以真溶液形式加入到粘胶中，再经过滤、熟成、脱泡后通过纺前注射系统将石墨烯乳液添加到纺丝胶中。石墨烯添加量对甲纤为0.5wt%，阻燃剂有效含量SiO2对甲纤为35wt%，制得甲纤含量6wt%、含碱6wt%、粘度（落球法）40s、熟成度(10％NH4Cl)30ml的阻燃纺丝胶。（3）纺丝成型：将所述阻燃纺丝胶在凝固浴中凝固成型，然后，经精炼和烘干制得阻燃粘胶纤维。所述的凝固浴：硫酸95g/l，硫酸锌20g/l，硫酸钠280g/l。制得阻燃纤维的干断裂强度1.84cN/dtex，湿断裂强度0.96cN/dtex，疵点2.4mg/100g，LOI值30.2％，热释放速率为15.72kW。实施例2一种汽车内饰用阻燃纤维及其制备方法，包括以下步骤：（1）石墨烯乳液的制备：在充分搅拌的条件下，在质量浓度为6%的烧碱中加入1.0wt%六偏磷酸钠和0.5wt%聚乙烯醇，分散均匀后缓慢加入3wt%的氧化石墨烯，在2000rpm下用均质机分散3h，用激光粒度分析仪检测浆料的粒径D90=2.235μm。（2）阻燃剂纺丝胶的制备：以常规工艺制备粘胶纺丝液，将阻燃剂在后溶解工序以真溶液形式加入到粘胶中，再经过滤、熟成、脱泡后通过纺前注射系统将石墨烯乳液添加到纺丝胶中。石墨烯添加量对甲纤为1.5wt%，阻燃剂有效含量SiO2对甲纤为30wt%，制得甲纤含量8wt%、含碱7.2wt%、粘度（落球法）50s、熟成度(10％NH4Cl)24ml的阻燃纺丝胶。（3）纺丝成型：将所述阻燃纺丝胶在凝固浴中成型，然后，经精炼和烘干制得阻燃粘胶纤维。所述的凝固浴：硫酸125g/l，硫酸锌28g/l，硫酸钠320g/l。制得阻燃纤维的干断裂强度1.92cN/dtex，湿断裂强度1.05cN/dtex，疵点1.6mg/100g，LOI值31.6％，热释放速率为14.06kW。实施例3一种汽车内饰用阻燃纤维及其制备方法，包括以下步骤：（1）石墨烯乳液的制备：在充分搅拌的条件下，在质量浓度为7%的烧碱中加入0.5wt%六偏磷酸钠和1.5wt%羟乙基纤维素，分散均匀后缓慢加入5wt%的氧化石墨烯，在2500rpm下用均质机分散3.5h，用激光粒度分析仪检测浆料的粒径D90=1.968μm。（2）阻燃剂纺丝胶的制备：以常规工艺制备粘胶纺丝液，将阻燃剂和石墨烯乳液用均质机混合搅拌20min后，在后溶解工序加入到粘胶中，再经过滤、熟成、脱泡后制得混合阻燃纺丝胶。石墨烯添加量对甲纤为3wt%，阻燃剂有效含量SiO2对甲纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，其特征在于：包括阻燃剂纺丝胶的制备步骤。

【技术特征摘要】
1.一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，其特征在于：包括阻燃剂纺丝胶的制备步骤。2.根据权利要求1所述的一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂纺丝胶的制备：阻燃剂纺丝胶中甲纤含量6-10wt%，含碱6-9wt%，粘度35-60s，熟成度(10％NH4Cl)18-30ml。3.根据权利要求1所述的一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂纺丝胶的制备：阻燃剂纺丝胶中阻燃剂有效含量对甲纤为20-35wt%、石墨烯为0.5-3wt%。4.根据权利要求1所述的一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂为无机阻燃剂，所述无机阻燃剂为无机硅酸盐溶液。5.根据权利要求1所述的一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，其特征在于：所述的制备方法还包括石墨烯乳液的制备步骤；所述的石墨烯乳液的制备：所述的石墨烯为氧化石墨烯；采用的溶剂为烧碱。6.根据权利要求5所述的一种汽车内饰用阻燃纤维的制备方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马君志，刘乐，付少海，刘长军，王克雷，王冬，李昌垒，秦翠梅，
申请(专利权)人：江南大学，恒天海龙潍坊新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37