一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱及其制备方法，包括两根平行排列的芯纱，其中一根芯纱为具有皮芯结构的阻燃氨纶，另一根芯纱为玄武岩纤维，两根芯纱的外侧设置有外包纱，所述外包纱为阻燃纤维。制备时，将玄武岩纤维粉末添加到氨纶纺丝原液中，作为皮层纺丝原液，氨纶纺丝原液作为芯层纺丝原液，通过皮芯结构的喷丝板进行纺丝。再用制备的具有皮芯结构的阻燃氨纶作为芯纱，与玄武岩纤维平行排布，阻燃纤维作为外层包覆纤维，制备阻燃包覆纱。本发明专利技术制备的皮芯结构弹性阻燃包覆纱产品具有弹性、阻燃性好的特点。阻燃性好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱及其制备方法


[0001]本专利技术涉及阻燃纤维领域，具体涉及一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱及其制备方法。

技术介绍

[0002]在冶金、化工、石油、消防等易产生明火或易燃易爆的工作环境中明令要求相应岗位配备阻燃工作服以保护劳动者免受明火或热源的伤害。由于防护服需要长时间穿着，所以对防护服的舒适性也有一定的要求。如阻燃纱线具有一定的弹性则有助于织物舒适性能的提升。
[0003]目前阻燃防护服采用的阻燃纱线多为本质阻燃纤维，因为本质阻燃纤维，水洗次数对性能影响小，且阻燃性能高。常用的本质阻燃纤维为芳纶，但芳纶的成本较高，增加了阻燃纱线的制造成本。
[0004]玄武岩纤维具有良好的阻燃性能，工作范围宽，可达
‑
269℃～650℃，燃烧状态无熔融或滴落、强度高、无热收缩现象、既绝热、既耐酸又耐碱，不产生任何有毒气体，极限氧指数高于芳纶，且价格低于芳纶。同时武岩纤维制备的玄武岩纤维粉末也具有耐高温的特性。但是玄武岩纤维性脆，用其织造的织物的柔软性差。
[0005]在阻燃纱线中的氨纶可作为提供弹力的纤维，专利CN202022143580.3公开了一种以普通结构氨纶纤维为芯纱，混纺芳纶作为外包纱，制备阻燃纤维。其中的氨纶并不能提供阻燃性能。
[0006]阻燃纱线中也有较少采用阻燃氨纶提高纱线弹性。目前阻燃氨纶的制备可以采用织物后整理法，专利CN202010913253.3公开了一种抗静电剂浸渍处理的氨纶纤维以及阻燃涤纶制备阻燃抗静电织唛标，氨纶经过浸渍处理获得抗静电阻燃效果，但此方法工艺复杂，污染大，对纤维影响大，且纤维抗水洗性能较差，经过多次水洗之后，阻燃性能大打折扣。共混阻燃改性法，将阻燃剂作为辅料添加到纺丝原液中，影响氨纶力学性能；接枝共聚物阻燃改性方法，将反应型化合物接枝到聚合物链段中，此过程可能影响氨纶聚合反应，导致原液质量波动，影响氨纶的物理性能。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供利用一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱及其制备方法，以克服现有技术存在的问题，本专利技术该产品具有弹性好、阻燃性好、耐磨性好的特点。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱，包括两根平行排列的芯纱，其中一根芯纱为具有皮芯结构的阻燃氨纶，另一根芯纱为玄武岩纤维，两根芯纱的外侧包覆有外包纱，所述外包纱为阻燃纤维。
[0010]进一步地，所述阻燃纤维采用阻燃锦纶。
[0011]进一步地，所述外包纱采用单层包覆的形式。
[0012]一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1：制备具有皮芯结构的阻燃氨纶；
[0014]步骤2：采用一根步骤1制备的具有皮芯结构阻燃氨纶为一根芯纱，同时平行排布一根玄武岩纤维也作为另一根芯纱，用阻燃纤维作为外包纱进行包覆，即得到具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱。
[0015]进一步地，步骤2中所述阻燃纤维采用阻燃锦纶。
[0016]进一步地，步骤1中制备具有皮芯结构的阻燃氨纶的具体步骤包括：
[0017]步骤1.1：制备芯层纺丝原液；
[0018]步骤1.2：制备皮层纺丝原液；
[0019]步骤1.3：利用皮芯结构喷丝板，采用干法纺丝方式，得到具有皮芯结构的阻燃氨纶，其中，皮层重量占皮芯结构的阻燃氨纶总重的5％～30％。
[0020]进一步地，步骤1.1中制备芯层纺丝原液的具体步骤包括：
[0021]步骤1.1.1：在第一反应器中，加入摩尔比为1:(1.55～2.15)的聚四亚甲基醚二醇与二异氰酸酯，反应温度65～80℃，反应时间60～90min，然后加入DMAC溶解预聚物，移送至第二反应器；
[0022]步骤1.1.2：在第二反应器中根据预聚物中NCO的含量添加混合胺进行扩链反应，使(NH2+NH)/NCO的摩尔比为1.02～1.1，制得纺丝所需粘度的聚氨酯聚合物溶液；所述混合胺包括二乙胺、乙二胺和戊二胺，且二乙胺、乙二胺和戊二胺之间摩尔比为1:(4～7):(1～2)；
[0023]步骤1.1.3：添加抗氧剂、消光剂、防黄剂、润滑剂至聚氨酯聚合物溶液，混合均匀，放置20～50h熟化，制得芯层纺丝原液。
[0024]进一步地，步骤1.1.3中所述抗氧剂质量为芯层纺丝原液固含量的0.2wt％～2.5wt％、消光剂质量为芯层纺丝原液固含量的0.2wt％～1.5wt％、防黄剂质量为芯层纺丝原液固含量的0.5wt％～2.5wt％、润滑剂质量为芯层纺丝原液固含量的0.1wt％～0.5wt％。
[0025]进一步地，步骤1.2中制备皮层纺丝原液的具体步骤包括：
[0026]步骤1.2.1：在第一反应器中，加入摩尔比为1:(1.55～2.15)的聚四亚甲基醚二醇与二异氰酸酯，制备预聚物，然后加入DMAC溶解预聚物，移送至第二反应器；
[0027]步骤1.2.2：在第二反应器中加入混合胺进行扩链反应，制得纺丝所需粘度的聚氨酯聚合物溶液；所述混合胺包括二乙胺、乙二胺和戊二胺，且二乙胺、乙二胺和戊二胺之间摩尔比为1:(4～7):(1～2)；
[0028]步骤1.2.3：添加阻燃剂、抗氧剂、消光剂、防黄剂、润滑剂至聚氨酯聚合物溶液，混合均匀，放置20～50h熟化，制得皮层纺丝原液。
[0029]进一步地，步骤1.2.3中所述阻燃剂为玄武岩纤维粉，所述玄武岩纤维粉添加量为皮层纺丝原液固含量的10wt％～30wt％；所诉抗氧剂质量为皮层纺丝原液固含量的0.1wt％～2.2wt％、消光剂质量为皮层纺丝原液固含量的0.1wt％～1.3wt％、防黄剂质量为皮层纺丝原液固含量的0.3wt％～2.2wt％、润滑剂质量为皮层纺丝原液固含量的0.1wt％～0.3wt％。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0031]1.本专利技术采用具有皮芯结构的阻燃氨纶与玄武岩纤维作为芯纱，增加了阻燃包覆纱的弹性。且玄武岩纤维是一种绿色环保材料，废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，使产品更绿色环保。
[0032]2.本专利技术制备的具有皮芯结构的阻燃氨纶，提升了弹性阻燃包覆纱的阻燃性能。由于阻燃氨纶采用皮芯结构，只有皮层添加玄武岩纤维粉末作为阻燃剂，芯层不添加，减少了阻燃剂对纤维弹性的影响，保留住了氨纶原本高回弹的物理性能，同时也增强了阻燃包覆纱的抗水洗性。
[0033]3.本专利技术采用的玄武岩纤维，相比同样阻燃性能较高的芳纶纤维来说，价格较低，降低了阻燃包覆纱的制造成本。
具体实施方式
[0034]下面对本专利技术做进一步描述。
[0035]一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱，包括两根平行排列的长丝为芯纱，一根长丝为外包纱，形成包覆纱。其中一根芯纱为皮芯结构的阻燃氨纶，另一根芯纱为玄武岩纤维，外包纱为阻燃锦纶，外包纱采用单层包覆的形式。
[0036]一种具有皮芯结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱，其特征在于，包括两根平行排列的芯纱，其中一根芯纱为具有皮芯结构的阻燃氨纶，另一根芯纱为玄武岩纤维，两根芯纱的外侧包覆有外包纱，所述外包纱为阻燃纤维。2.根据权利要求1所述的一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱，其特征在于，所述阻燃纤维采用阻燃锦纶。3.根据权利要求1所述的一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱，其特征在于，所述外包纱采用单层包覆的形式。4.一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：制备具有皮芯结构的阻燃氨纶；步骤2：采用一根步骤1制备的具有皮芯结构阻燃氨纶为一根芯纱，同时平行排布一根玄武岩纤维也作为另一根芯纱，用阻燃纤维作为外包纱进行包覆，即得到具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱。5.根据权利要求4所述的一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱的制备方法，其特征在于，步骤2中所述阻燃纤维采用阻燃锦纶。6.根据权利要求4所述的一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱的制备方法，其特征在于，步骤1中制备具有皮芯结构的阻燃氨纶的具体步骤包括：步骤1.1：制备芯层纺丝原液；步骤1.2：制备皮层纺丝原液；步骤1.3：利用皮芯结构喷丝板，采用干法纺丝方式，得到具有皮芯结构的阻燃氨纶，其中，皮层重量占皮芯结构的阻燃氨纶总重的5％～30％。7.根据权利要求6所述的一种具有皮芯结构的弹性阻燃包覆纱的制备方法，其特征在于，步骤1.1中制备芯层纺丝原液的具体步骤包括：步骤1.1.1：在第一反应器中，加入摩尔比为1:(1.55～2.15)的聚四亚甲基醚二醇与二异氰酸酯，反应温度65～80℃，反应时间60～90min，然后加入DMAC溶解预聚物，移送至第二反应器；步骤1.1.2：在第二反应器中根据预聚物中NCO的含量添加混合胺进行扩链反应，使(NH2+NH)/NCO的摩尔比为1.02～1.1，制得纺丝所需粘度的聚氨酯聚合物溶液；所述混合胺包括二乙胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋悦，贾秋梓，万旭光，
申请(专利权)人：烟台泰和新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：