一种阻燃纱线及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种阻燃纱线及其生产工艺，该阻燃纱线由改性阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比1:0.2‑7均匀混合后纺线制成；其中阻燃弹性纤维的添加能够有效提升纱线的强度与弹性，具体的，改性阻燃棉纤维在制备过程中，以棉纤维为原料，首先对棉纤维进行碱处理，然后在棉纤维的表面接枝有羧基，再在棉纤维的表面附着有一层乳清蛋白层，具有优秀的阻燃以及良好的亲肤透气效果，柔软富有弹性，具有良好的亲水亲肤透气性能，而阻燃弹性纤维是将有机蒙脱土均匀分散在聚乙烯醇、聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液中得到纺丝液，将纺丝液经过纺丝成型得到阻燃弹性纤维，均匀分散有有机蒙脱土的阻燃弹性纤维同样具有良好的阻燃性能。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃纱线及其生产工艺
本专利技术属于纺织
，具体的，涉及一种阻燃纱线及其生产工艺。
技术介绍
纱线是一种纺织品，用各种纺织纤维加工成一定细度的产品，用于织布、制绳、制线、针织和刺绣等，分为短纤维纱，连续长丝等，根据面料产品所使用的领域不同，需要使其具有不同的性能，如防水、抗菌、阻燃等，其中，由于纺织面料多由可燃性的材料制成，因此在出现火灾时，可燃性的纺织面料会加速火灾的蔓延，因此在一次特殊场合，需要使用具有阻燃性质的纺织面料，提升防火灾性能；现有技术中，对面料或者纱线的阻燃处理，会导致纤维的弹性下降，从而对纤维所成面料的质量造成影响，导致面料硬度较大，对面料的使用范围造成影响，并且通过在纤维表面接枝阻燃基团的阻燃效果有限，在很多领域都无法达到应用要求，为了解决上述问题，提供一种具有良好阻燃性能，且亲肤柔软的纤维，本专利技术提供了以下技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阻燃纱线及其生产工艺。本专利技术需要解决的技术问题为：现有技术中，对面料或者纱线的阻燃处理，会导致纤维的弹性下降，从而对纤维所成面料的质量造成影响，导致面料硬度较大，对面料的使用范围造成影响，并且通过在纤维表面接枝阻燃基团的阻燃效果有限，在很多领域都无法达到应用要求。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种阻燃纱线，由改性阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比1:0.2-7均匀混合后纺线制成；上述阻燃纱线的生产工艺，包括如下步骤：步骤一、制备阻燃棉纤维；步骤二、制备阻燃弹性纤维；A1、将聚乙烯醇与聚丙烯腈加入二甲基亚砜中溶解，其中聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量比为1:1-9，聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量和与二甲基亚砜的体积比为15-28g:100mL，经脱泡后得到原液待用；A2、将有机蒙脱土加入去离子水中，其中有机蒙脱土与去离子水的重量比为1:5-9，搅拌分散均匀后，将该分散液冷冻干燥，然后加入球磨机中，在转速为240-380r/min的条件下先干磨5-9min，使块状有机蒙脱土粉碎，然后向其中加入部分A1中的原液，保持转速继续球磨20-35min，得到阻燃浆料料；A3、将A2中制备得到的阻燃浆料加入步骤A1中的原液中，在转速为400-600r/min的条件下搅拌混合40-60min，得到纺丝液，将纺丝液经过纺丝、凝固成型后，在180-230℃温度下定型，得到阻燃弹性纤维；步骤三、将阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比均匀混合后，制备得到阻燃纱线。所述改性阻燃棉纤维的制备方法为：S1、将棉纤维加入质量浓度为1％的NaOH水溶液中，加热至65-90℃后保温处理30-40min，然后向其中加入NaOH，调节NaOH水溶液的质量浓度为3％-4％，向其中加入双氧水，保温继续反应120-130min后，过滤取出棉纤维，去离子水洗涤至中性后，在45-60℃的温度下烘干干燥后待用，其中双氧水的加入量为使溶液中的双氧水浓度为8g/L；该步骤能够对棉纤维表面的果胶、半纤维素与木质素等杂质去除，从而提升棉纤维表面的粗糙度，使其具有蓬松感；S2、将马来酸酐加入N-N二甲基甲酰胺中，混合搅拌溶解后，将步骤S1处理得到的棉纤维加入其中，在90-110℃的温度下加热反应3h，其中马来酸酐与N-N二甲基甲酰胺两者的重量比为3:3.5-4；该步骤通过加热反应使马来酸酐接枝在棉纤维上，在棉纤维的表面引入羧基，然后通过去离子水与丙酮分别对棉纤维进行洗涤，去除纤维素纤维表面的马来酸酐，最后在40-48℃的温度下烘干，得到接枝棉纤维；S3、将阻燃蛋白填料加入去离子水中，搅拌分散均匀后，将接枝棉纤维加入阻燃蛋白填料的去离子水分散液中，超声分散后，在25-40℃的温度下搅拌反应1.5-2.5h后，取出接枝棉纤维，用去离子水洗涤至中性后，在35-40℃的温度下烘干，得到改性阻燃棉纤维；所述阻燃蛋白填料的制备方法为：S21、配制质量浓度为5％-11％的乳清蛋白去离子水溶液，向其中加入葡聚糖，搅拌分散均匀后，对其进行微波处理，其中葡聚糖在乳清蛋白去离子水溶液中的添加量为3-7mL/100mL；所述微波处理的具体方法为：以800-1000W功率微波进行处理，每30s后关闭微波，静置20-30s，循环4-6次后完成微波处理；在该步骤中，通过微波处理能够使乳清蛋白表面的自由氨基与葡聚糖进行接枝反应，从而提升乳清蛋白的乳化性与乳化稳定性；S22、将步骤S21中经过处理的乳清蛋白去离子水溶液冷冻干燥，得到一次冷冻乳清蛋白，将一次冷冻乳清蛋白加入去离子水中使一次冷冻乳清蛋白复水后，再次进行冷冻干燥，得到改性乳清蛋白；在该步骤中，通过两次冷冻干燥，能够使乳清蛋白产生稳定的多孔结构，方便后续的处理；S23、配制摩尔浓度为0.04-0.13mol/L的金属盐溶液，向其中加入改性乳清蛋白，改性乳清蛋白在金属盐溶液中的添加量为7-14g/100mL，搅拌分散均匀后，在60-120KHz的条件下超声处理10-15min，然后在25-40℃的温度下搅拌反应1.5-2.5h后，过滤取出乳清蛋白，用去离子水洗涤至中性后，在35-40℃的温度下烘干，得到阻燃蛋白填料；在该步骤中，将改性乳清蛋白加入金属盐溶液中进行接枝，通过乳清蛋白表面的羧基与金属离子进行接枝，提升改性乳清蛋白的阻燃性能，而乳清蛋白的多孔结构能够使乳清蛋白具有更大的比表面积，使乳清蛋白的表面负载有大量金属离子，起到良好的阻燃作用；所述金属盐溶液中的金属离子为钾离子、钙离子、钠离子、锌离子、铝离子、铜离子、钴离子与钡离子中的一种或至少两种的任意比混合物。本专利技术的有益效果：本专利技术所述阻燃纱线，由改性阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比1:0.2-7均匀混合后纺线制成，其中阻燃弹性纤维的添加能够有效提升纱线的强度与弹性，具体的，改性阻燃棉纤维在制备过程中，以棉纤维为原料，首先对棉纤维进行碱处理，除去棉纤维表面的果胶、半纤维素与木质素等杂质，从而提升棉纤维表面的粗糙度，然后将处理后的棉纤维加入马来酸酐的N-N二甲基甲酰胺溶液中以一定温度加热反应，在棉纤维的表面接枝有羧基，然后再将该表面接枝有棉纤维的棉纤维加入阻燃蛋白填料的去离子水分散液中，经过搅拌与加热反应，使阻燃蛋白填料接枝附着在棉纤维的表面，从而在棉纤维的表面附着有一层乳清蛋白层，在燃烧时，乳清蛋白能够起到阻燃效果，抑制棉纤维的燃烧，其中阻燃蛋白填料的制备过程中，首先通过微波处理使乳清蛋白表面的自由氨基与葡聚糖进行接枝反应，从而提升乳清蛋白的乳化性与乳化稳定性，然后通过两次冷冻干燥，能够使乳清蛋白产生稳定的多孔结构，最后将改性乳清蛋白加入金属盐溶液中进行接枝，通过乳清蛋白表面的羧基与金属离子进行接枝，提升改性乳清蛋白的阻燃性能，而乳清蛋白的多孔结构能够使乳清蛋白具有更大的比表面积，使乳清蛋白的表面负载有大量金属离子，使乳清蛋白具有更优秀的阻燃作用，由于乳清蛋白具有良好的亲肤透气效果，相较于传统卤素阻燃剂处理后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃纱线，其特征在于，由改性阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比1:0.2-7均匀混合后纺线制成；/n上述阻燃纱线的生产工艺，包括如下步骤：/n步骤一、制备阻燃棉纤维；/n步骤二、制备阻燃弹性纤维；/nA1、将聚乙烯醇与聚丙烯腈加入二甲基亚砜中溶解，其中聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量比为1:1-9，聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量和与二甲基亚砜的体积之比为15-28g:100mL，经脱泡后得到原液待用；/nA2、将有机蒙脱土加入去离子水中，其中有机蒙脱土与去离子水的重量比为1:5-9，搅拌分散均匀后，将该分散液冷冻干燥，然后加入球磨机中，在转速为240-380r/min的条件下先干磨5-9min，使块状有机蒙脱土粉碎，然后向其中加入部分A1中的原液，保持转速继续球磨20-35min，得到阻燃浆料料；/nA3、将A2中制备得到的阻燃浆料加入步骤A1中的原液中，在转速为400-600r/min的条件下搅拌混合40-60min，得到纺丝液，将纺丝液经过纺丝、凝固成型后，在180-230℃温度下定型，得到阻燃弹性纤维；/n步骤三、将阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比均匀混合后，纺线得到阻燃纱线。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃纱线，其特征在于，由改性阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比1:0.2-7均匀混合后纺线制成；
上述阻燃纱线的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一、制备阻燃棉纤维；
步骤二、制备阻燃弹性纤维；
A1、将聚乙烯醇与聚丙烯腈加入二甲基亚砜中溶解，其中聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量比为1:1-9，聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量和与二甲基亚砜的体积之比为15-28g:100mL，经脱泡后得到原液待用；
A2、将有机蒙脱土加入去离子水中，其中有机蒙脱土与去离子水的重量比为1:5-9，搅拌分散均匀后，将该分散液冷冻干燥，然后加入球磨机中，在转速为240-380r/min的条件下先干磨5-9min，使块状有机蒙脱土粉碎，然后向其中加入部分A1中的原液，保持转速继续球磨20-35min，得到阻燃浆料料；
A3、将A2中制备得到的阻燃浆料加入步骤A1中的原液中，在转速为400-600r/min的条件下搅拌混合40-60min，得到纺丝液，将纺丝液经过纺丝、凝固成型后，在180-230℃温度下定型，得到阻燃弹性纤维；
步骤三、将阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比均匀混合后，纺线得到阻燃纱线。


2.根据权利要求1所述的一种阻燃纱线，其特征在于，所述改性阻燃棉纤维的制备方法为：
S1、将棉纤维加入质量浓度为1％的NaOH水溶液中，加热至65-90℃后保温处理30-40min，然后向其中加入NaOH，调节NaOH水溶液的质量浓度为3％-4％，向其中加入双氧水，保温继续反应120-130min后，过滤取出棉纤维，去离子水洗涤至中性后，在45-60℃的温度下烘干干燥后待用，其中溶液中的双氧水浓度为8g/L；
S2、将马来酸酐加入N-N二甲基甲酰胺中，混合搅拌溶解后，将步骤S1处理得到的棉纤维加入其中，在90-110℃的温度下加热反应3h，其中马来酸酐与N-N二甲基甲酰胺两者的重量比为3:3.5-4；然后通过去离子水与丙酮分别对棉纤维进行洗涤，最后在40-48℃的温度下烘干，得到接枝棉纤维；
S3、将阻燃蛋白填料加入去离子水中，搅拌分散均匀后，将接枝棉纤维加入阻燃蛋白填料的去离子水分散液中，超声分散后，在25-40℃的温度下搅拌反应1.5-2.5h后，取出接枝棉纤维，用去离子水洗涤至中性后，在35-40℃的温度下烘干，得到改性阻燃棉纤维。


3.根据权利要求2所述的一种阻燃纱线，其特征在于，所述阻燃蛋白填...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔四明，魏彩英，
申请(专利权)人：安徽正美线业科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34