一种阻燃篷布及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及纺织品制造的技术领域，公开了一种阻燃篷布及其制备工艺，包括涤纶长丝牛津布以及附着在涤纶长丝牛津布外层的阻燃层，其特征在于：所述阻燃层由包括如下重量份的原料组成：聚氨酯整理剂70～90份、溶剂44～66份、双层微胶囊相变材料25～45份、聚磷酸铵10～22份、分散剂3～7份；所述双层微胶囊相变材料由内至外依次由聚乙二醇芯材、氧化石墨烯次外层以及聚脲外层构成。本申请中使用特制阻燃剂，能够在涤纶篷布上形成一层牢固的阻燃层，阻燃层受热能够形成致密的隔热层，有效地提高涤纶篷布的阻燃性能；并且本申请使用的阻燃剂高效，能够以较少的涂覆量能够达到较好的阻燃效果，阻燃剂对涤纶篷布的强度几乎无影响。阻燃剂对涤纶篷布的强度几乎无影响。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃篷布及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及纺织品制造的
，尤其是涉及一种阻燃篷布及其制备工艺。

技术介绍

[0002]涤纶纤维是织造篷布常用的原料，涤纶纤维制得的篷布在使用过程中具有弹性好、耐化学性强，防水性好等优点，可以用来制造户外使用的篷布。但是篷布在户外使用时，尤其是作为野营帐篷使用，无法靠近火堆，使用范围受限。
[0003]涤纶纤维极限氧指数(LOI)仅在21％～22％，属于可燃纤维。涤纶篷布在遇到火星时容易被烧出孔洞，会发生严重的熔融滴落现象。目前，涤纶篷布阻燃性能改善常规处理方法为：使用阻燃剂对涤纶纤维进行后整理。国内使用的阻燃剂一般为四羟甲基氯化磷缩聚物、有机磷酸酯等，使得涤纶篷布达到一定的不溶滴效果。
[0004]在实现本申请过程中，专利技术人发现相关技术中至少存在如下问题：阻燃后整理方法中阻燃剂的用量较大，但对涤纶篷布的阻燃性能改善的效果不明显，涤纶篷布的LOI仅由21.2％提升至24.0％，并且阻燃效果往往随着使用时间的延长而降低。因此，开发出一种高阻燃性能的涤纶篷布成为本领域的研究热点。

技术实现思路

[0005]为了提高篷布的阻燃性能，本申请提供一种阻燃篷布及其制备工艺。
[0006]第一方面，本申请提供一种阻燃篷布，采用如下的技术方案：一种阻燃篷布，包括涤纶长丝牛津布以及附着在涤纶长丝牛津布外层的阻燃层，所述阻燃层由包括如下重量份的原料组成：聚氨酯整理剂70～90份、溶剂44～ 66份、双层微胶囊相变材料25～45份、聚磷酸铵10～22份、分散剂3～7份；所述双层微胶囊相变材料由内至外依次由聚乙二醇芯材、氧化石墨烯次外层以及聚脲外层构成。
[0007]通过采用上述技术方案，双层微胶囊相变材料以及聚磷酸铵在分散剂的作用下充分分散在聚氨酯整理剂
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溶剂体系中，聚氨酯整理剂固化成膜，形成阻燃层；阻燃层内的双层微胶囊相变材料、聚磷酸铵牢固附着在涤纶长丝牛津布表层，起到较好的阻燃、防水效果，同时不影响涤纶篷布的强度；其原理如下：首先，双层微胶囊相变材料的最外层聚脲材料能够起到促容作用，聚脲外层与聚氨酯整理剂之间以及聚脲材料与聚磷酸铵之间的相容性较好，有利于双层微胶囊相变材料在固化剂中的分散，使得固化剂整理固化后得到的阻燃层中双层微胶囊相变材料均匀分布，能够充分保护涤纶篷布；次外层氧化石墨烯是良好的热导体，最外层聚脲材料吸收的热量能够快速传导至聚乙二醇芯材中，聚乙二醇芯材相变吸热，减少传递至涤纶篷布上的热量，从而降低涤纶篷布燃烧的可能性；双层微胶囊相变材料中的聚乙二醇能够长久地储存在氧化石墨烯内，并且阻燃层与涤纶篷布的粘接强度高，使得阻燃层的阻燃效果长久高效；其次，聚磷酸铵在受热时快速分解产生水、氨以及多聚磷酸等热稳定性良好的物
质，水和氨隔绝氧气，防止涤纶篷布燃烧；多聚磷酸能够迅速膨胀吸热，与双层微胶囊相变材料一同形成致密的隔热层，隔热层隔绝氧气，防止涤纶篷布的燃烧，并且致密的隔热层限制了涤纶篷布分子的移动，改善了涤纶篷布分子的抗滴落性能；再者，相较于传统的阻燃层，聚氨酯整理剂形成的阻燃层具有良好的弹性以及防水性能；并且由于本申请使用的阻燃剂高效，以较少的涂覆量能够达到较好的阻燃效果，阻燃剂对涤纶篷布的强度几乎无影响；因此，使用本申请制得的阻燃剂能够使得涤纶篷布的极限氧指数高达30.4％，垂直燃烧等级达到V
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0，涤纶篷布具有较好的阻燃性能。
[0008]优选的，所述双层微胶囊相变材料的制备方法为：聚乙二醇
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氧化石墨烯核壳材料的制备：氧化石墨烯在溶液中超声分散形成分散液，将聚乙二醇投入分散液中，氧化石墨烯和聚乙二醇的重量比为1:(0.8～0.9)，升温至80～90℃，保温分散3～4h后烘干，得到聚乙二醇
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氧化石墨烯核壳材料；双层微胶囊相变材料的制备：聚乙烯醇溶解在水中，加入聚乙二醇
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氧化石墨烯核壳材料和正辛醇配制成分散相；将二异氰酸酯溶解在甲苯中配制成二异氰酸酯甲苯溶液；其中，氧化石墨烯、聚乙烯醇以及二异氰酸酯的重量比为1:(1～2): (1.5～2)；将分散相投入二异氰酸酯甲苯溶液中，升温至80～90℃，加入二乙烯三胺和二月桂酸二正丁基锡，保温搅拌分散3～4h，丙酮洗涤过滤，水洗、过滤、烘干得到双层微胶囊相变材料。
[0009]通过采用上述技术方案，双层微胶囊相变材料的制备工艺简单，在上述工艺参数下包埋率较高，制得的双层微胶囊相变材料的粒径适中，为微米级固体粉末，不影响涤纶篷布的整理手感。
[0010]优选的，所述氧化石墨烯和聚乙二醇的重量比为1:0.88。
[0011]通过采用上述技术方案，在不影响包埋效果的前提下，在此重量比时，氧化石墨烯能够尽可能的对聚乙二醇进行包埋，有利于阻燃层充分吸热，进一步减少传递到涤纶长丝牛津布上的热量。
[0012]优选的，所述氧化石墨烯、聚乙烯醇以及二异氰酸酯的重量比为1:2:2。
[0013]通过采用上述技术方案，聚乙烯醇和二异氰酸酯与氧化石墨烯在此重量比下，厚度适中，能够使得氧化石墨烯有部分露出最外层，能够加快热量的吸收，进一步改善阻燃篷布的阻燃性能。
[0014]优选的，所述聚乙二醇的聚合度为2000～6000。
[0015]通过采用上述技术方案，聚乙二醇的聚合度在此范围内，其相变温度在50～64℃，对热量的吸收效果较好，从而改善涤纶篷布的阻燃性能。
[0016]优选的，所述聚氨酯整理剂与双层微胶囊相变材料的重量比为1.8:1。
[0017]通过采用上述技术方案，在此重量比下，阻燃剂的粘度适中，涂覆效果佳，能够在涤纶篷布表面形成光滑的阻燃层。
[0018]优选的，所述分散剂为有机硅分散剂。
[0019]通过采用上述技术方案，有机硅分散剂能够降低阻燃层的表面张力，显著改善阻燃层的防水性能。
[0020]优选的，所述原料中还包括硼酸粉末，所述硼酸粉末的重量份数为2.5～ 4.5。
[0021]通过采用上述技术方案，硼酸为路易斯酸，能够催化聚磷酸铵的分解，进一步提高
阻燃层的阻燃效率，防止涤纶篷布上出现明火。
[0022]第二方面，本申请提供了一种阻燃篷布的制备方法，采用如下的技术方案：一种阻燃篷布的制备方法，包括如下步骤：涤纶长丝牛津布依次经过退浆精炼、预定型、碱减量、染色整理以及还原清洗后，烘干得到经还原清洗处理的涤纶长丝，备用；称取配方量的阻燃剂原料，搅拌混匀得到阻燃剂，备用；将经还原清洗处理的涤纶长丝牛津布按照浴比1:(10～20)的比例浸泡在阻燃剂中，浸渍后再进行轧制，控制轧余率为60％～80％，继而进入烘箱内，升温至 130～150℃，保温反应10～30min，得到阻燃篷布。
[0023]通过采用上述技术方案，能够制得高效且阻燃效果持久的阻燃篷布。
[0024]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请中将双层微胶囊相变材料以及聚磷酸铵在分散剂的作用下添加至聚氨酯整理剂
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃篷布，包括涤纶长丝牛津布以及附着在涤纶长丝牛津布外层的阻燃层，其特征在于：所述阻燃层由包括如下重量份的原料组成：聚氨酯整理剂70～90份、溶剂44～66份、双层微胶囊相变材料25～45份、聚磷酸铵10～22份、分散剂3～7份；所述双层微胶囊相变材料由内至外依次由聚乙二醇芯材、氧化石墨烯次外层以及聚脲外层构成。2.根据权利要求1所述的一种阻燃篷布，其特征在于：所述双层微胶囊相变材料的制备方法为：聚乙二醇
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氧化石墨烯核壳材料的制备：氧化石墨烯在溶液中超声分散形成分散液，将聚乙二醇投入分散液中，氧化石墨烯和聚乙二醇的重量比为1:（0.8～0.9），升温至80～90℃，保温分散3～4h后烘干，得到聚乙二醇
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氧化石墨烯核壳材料；双层微胶囊相变材料的制备：聚乙烯醇溶解在水中，加入聚乙二醇
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氧化石墨烯核壳材料和正辛醇配制成分散相；将二异氰酸酯溶解在甲苯中配制成二异氰酸酯甲苯溶液；其中，氧化石墨烯、聚乙烯醇以及二异氰酸酯的重量比为1:（1～2）:（1.5～2）；将分散相投入二异氰酸酯甲苯溶液中，升温至80～90℃，加入二乙烯三胺和二月桂酸二正丁基锡，保温搅拌分散3～4h，丙酮洗涤过滤，水洗、过滤、烘干得到双层微...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾全，陆勇，
申请(专利权)人：上海蓝伯纺织新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：