一种耐酸的阻燃纱线及由其制得的耐酸的纺织品和服装制造技术

本发明专利技术涉及一种耐酸的阻燃纱线及由其制成的耐酸的纺织品和服装，耐酸的阻燃纱线主要由阻燃纤维A和改性聚苯硫醚纤维B组成，改性聚苯硫醚纤维B的含量为30～90wt％，改性聚苯硫醚为每个硫原子随机与N个氧原子相连接的聚苯硫醚，随机是指所有硫原子对应的N为区间[0,2]的随机数，改性聚苯硫醚中氧原子与硫原子的摩尔比为1.50～1.77:1，纱线耐pH值＝2～3的酸度。耐酸的纺织品由该耐酸的阻燃纱线编织而成，耐酸的服装由耐酸的纺织品加工而成。本发明专利技术的耐酸的阻燃纱线，制备工艺简单，成本低廉，耐热性能及耐酸性能优良，应用前景好；耐酸的纺织品及耐酸的服装，耐热性能及耐酸性能优良，成本低廉。

The invention relates to an acid resistant flame retardant yarn and acid resistant textiles and garments made from the yarn

【技术实现步骤摘要】
一种耐酸的阻燃纱线及由其制得的耐酸的纺织品和服装
本专利技术属于功能性纺织品
，涉及一种耐酸的阻燃纱线及由其制成的耐酸的纺织品和服装，特别涉及由一种改性聚苯硫醚纤维与阻燃纤维混合纺纱制成的阻燃纱线，以及由该阻燃纱线制成的纺织品和服装。
技术介绍
在化工制造领域，工人长期处于化学品燃爆的危险，特别是某些危化品爆燃后会产生含酸性气体或液体，对人体伤害十分严重。而目前的防火抢险服装的材质多为芳纶、阻燃黏胶或阻燃棉等一类材质，尽管其防火性能优秀，但是均不能抵御酸性物质的侵袭。目前能够抵御酸性介质的纤维主要有丙纶、聚苯硫醚纤维和聚四氟乙烯纤维，但是这些纤维或阻燃性能不佳(聚苯硫醚玻璃化温度为150℃)，或难以满足服装的服用需求。因此，开发一种既具有良好阻燃性能，又能抵御酸性介质的纱线极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的以上缺陷，提供一种既具有良好阻燃性能，又能抵御酸性介质的纱线，并由该纱线制成耐酸的纺织品和服装。本专利技术通过对聚苯硫醚进行改性提高改性聚苯硫醚的耐热性能及耐化学腐蚀性能，再将改性聚苯硫醚纤维与阻燃纤维混合纺纱制成的纱线，该纱线既继承了改性聚苯硫醚纤维及阻燃纤维的优良耐热(阻燃)性能，又保持了改性聚苯硫醚纤维的优异的耐化学腐蚀性能。此外，本专利技术的纱线中混入的阻燃纤维一方面提高了纱线的舒适性和可染性，另一方面降低了成本。本专利技术的纱线适合作为化工领域的抢险救灾人员的服装的原料。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种耐酸的阻燃纱线，主要由阻燃纤维A和改性聚苯硫醚纤维B组成，改性聚苯硫醚纤维B的含量为30～90wt％，改性聚苯硫醚为每个硫原子随机与N个氧原子相连接的聚苯硫醚，随机是指所有硫原子对应的N为区间[0,2]的随机数，随机数是个清楚的数学概念，即聚苯硫醚中的硫原子连接的氧原子的个数为0、1或2，且至少有一个硫原子与0个氧原子连接，至少有一个硫原子与2个氧原子连接，改性聚苯硫醚中氧原子与硫原子的摩尔比为1.50～1.77:1，本领域技术人员可在一定范围内调整氧原子与硫原子的摩尔比，但调整幅度不宜过大，摩尔比过大，会影响聚苯硫醚的强度；摩尔比过小，氧原子接枝不充分，耐热性能提高不明显；以上摩尔比是本专利技术研究后得到对耐热性能提升较为明显的摩尔比范围；本专利技术通过对聚苯硫醚进行改性在不影响其耐酸碱性能的同时极大地提升了改性聚苯硫醚的耐热性能，由该改性聚苯硫醚制得纤维，并与耐热性能良好的阻燃纤维共混制得阻燃纱线，阻燃纱线继承了改性聚苯硫醚及阻燃纤维优良的耐热(阻燃)性能，同时改性聚苯硫醚纤维赋予了其良好的耐化学(酸)腐蚀性能。此外，阻燃纤维的加入，一方面提高了纱线的舒适性和可染性，另一方面降低了成本。作为优选的技术方案：如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且pH值＝2～3的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率≥70％。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，制备方法为：将阻燃纤维A和改性聚苯硫醚纤维B混合后采用环锭纺、紧密纺、赛络纺、涡流纺或气流纺方法制成纱线。本专利技术的纱线的纺纱方法并不仅限于此，此处仅列举可行发纺纱方法。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，所述阻燃纤维A的LOI≥28％；所述阻燃纤维A为阻燃黏胶、阻燃腈氯纶、阻燃维纶、间位芳纶、对位芳纶、芳砜纶、聚酰亚胺纤维、嘧胺纤维、聚噁二唑纤维、聚苯并唑纤维和聚吡啶并唑纤维中的一种以上。阻燃纤维A的种类及其性能参数并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求进行选择。本领域技术人员如使用普通纤维替换阻燃纤维可进一步降低成本，但将一定程度降低纱线的阻燃性能。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，改性聚苯硫醚的玻璃化温度≥410℃，LOI≥32％，且燃烧时无熔滴产生。普通聚苯硫醚的LOI＜32％，其燃烧时有熔滴产生。本专利技术通过对聚苯硫醚进行改性克服了其燃烧时有熔滴产生的缺陷，显著提高了其阻燃性能。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，改性聚苯硫醚的制备方法为：在催化剂作用下将臭氧中的原子氧通过电子辐照接枝于聚苯硫醚的硫原子上。本专利技术选用电子辐照法作为改性方法，其反应时间短，能够准确快速地提供能量；同时选用臭氧作为氧原子原料，臭氧的氧化活性高，通过调整臭氧的流量能够较为精准地控制氧化接枝率，本专利技术通过将氧原子接枝于聚苯硫醚上，使得硫氧键形成的共轭效应降低了苯环的电子云密度，显著提升了玻璃化温度。此外，本专利技术的接枝氧化过程并不影响聚苯硫醚本身优异的耐酸碱性能。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，改性聚苯硫醚的制备步骤如下：(1)将聚苯硫醚浸渍于催化剂的水溶液中；(2)向步骤(1)的体系中连续通入臭氧，并充分混合，同时采用能量为0.1～10Mev的高能电子束照射步骤(1)的体系进行接枝反应至其增重22wt％～26wt％；在催化剂作用下，通过高能电子辐射，臭氧提供的一部分氧原子与聚苯硫醚反应，使苯硫基分子中的硫原子接枝上氧原子，氧原子接枝于苯硫基的形式是一种无规序态，高能电子束的能量过大，会影响聚苯硫醚的强度；高能电子束的能量过小，难以充分将氧原子接枝在聚苯硫醚的硫原子上，耐热性能提高不明显；(3)取出反应产物后进行洗涤和干燥得到改性聚苯硫醚。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，所述聚苯硫醚的形态为纤维；所述催化剂的水溶液的浓度为0.1wt％～0.5wt％，本领域技术人员可在一定范围内调整催化剂的水溶液的浓度，但调整幅度不宜过大，浓度过大，造成了催化剂的浪费，增大了成本；浓度过小，难以充分将氧原子接枝在聚苯硫醚的硫原子上，耐热性能提高不明显；所述催化剂为高锰酸钾或高硼酸钠；步骤(1)的体系中聚苯硫醚的加入量与催化剂的加入量的质量比为100～200:1，本领域技术人员可在一定范围内调整该质量比，但调整幅度不宜过大，质量比过大，难以充分将氧原子接枝在聚苯硫醚的硫原子上，耐热性能提高不明显；质量比过小，即催化剂加入量过多，造成了催化剂的浪费，增大了成本；所述臭氧的流量为Mg/min，M为步骤(1)中聚苯硫醚质量的1～2倍，本专利技术通过控制臭氧的流量能够较为精准地控制氧化接枝率，进而控制产品的性能，臭氧流量可在适当范围内进行调整，但是不宜太过，臭氧流量过大，会影响聚苯硫醚的强度；臭氧流量过小，氧原子接枝不充分，耐热性能提高不明显。本专利技术还提供一种耐热阻燃且耐酸的纺织品，由如上所述的一种耐酸的阻燃纱线编织而成。本专利技术还提供一种耐热阻燃且耐酸的服装，由如上所述的耐酸的纺织品加工而成。专利技术机理：本专利技术将改性聚苯硫醚制成纤维后与阻燃性能良好的阻燃纤维共混制得耐酸的阻燃纱线，其中，改性聚苯硫醚是选用电子辐照法作为改性方法以臭氧作为氧原子原料对聚苯硫醚进行改性制得的，电子辐照法的反应时间短且能够准确快速地提供能量，臭氧的氧化活性高，通过调整臭氧的流量能够较为精准地控制氧化接枝率，通过将氧原子接枝于聚苯硫醚上，使得硫氧键形成的共轭效应降低了苯环的电子云密度，显著提升了玻璃化温度，进而提升了聚苯硫醚的耐热性能，同时氧原子的接枝还提高了聚苯硫醚的阻燃性能，对其聚苯硫醚自身本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐酸的阻燃纱线，其特征是：主要由阻燃纤维A和改性聚苯硫醚纤维B组成，改性聚苯硫醚纤维B的含量为30～90wt％，改性聚苯硫醚为每个硫原子随机与N个氧原子相连接的聚苯硫醚，随机是指所有硫原子对应的N为区间[0,2]的随机数，改性聚苯硫醚中氧原子与硫原子的摩尔比为1.50～1.77:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐酸的阻燃纱线，其特征是：主要由阻燃纤维A和改性聚苯硫醚纤维B组成，改性聚苯硫醚纤维B的含量为30～90wt％，改性聚苯硫醚为每个硫原子随机与N个氧原子相连接的聚苯硫醚，随机是指所有硫原子对应的N为区间[0,2]的随机数，改性聚苯硫醚中氧原子与硫原子的摩尔比为1.50～1.77:1。


2.根据权利要求1所述的一种耐酸的阻燃纱线，其特征在于，耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且pH值＝2～3的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率≥70％。


3.根据权利要求1所述的一种耐酸的阻燃纱线，其特征在于，制备方法为：将阻燃纤维A和改性聚苯硫醚纤维B混合后采用环锭纺、紧密纺、赛络纺、涡流纺或气流纺方法制成纱线。


4.根据权利要求3所述的一种耐酸的阻燃纱线，其特征在于，所述阻燃纤维A的LOI≥28％；所述阻燃纤维A为阻燃黏胶、阻燃腈氯纶、阻燃维纶、间位芳纶、对位芳纶、芳砜纶、聚酰亚胺纤维、嘧胺纤维、聚噁二唑纤维、聚苯并唑纤维和聚吡啶并唑纤维中的一种以上。


5.根据权利要求1所述的一种耐酸的阻燃纱线，其特征在于，改性聚苯硫醚的玻璃化温度≥410℃，LOI≥32％，且燃烧时无熔滴产生。
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【专利技术属性】
技术研发人员：范同波，钱辉春，陈利，
申请(专利权)人：上海钱丰纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31