專利名稱：一種阻燃毛毯及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃毛毯及其制備工藝，具體涉及一種利用有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維作為原料的阻燃毛毯及其制備工藝。
背景技術(shù)：
絕大多數(shù)毛毯屬于易燃或可燃性材料，因紡織品不阻燃而引發(fā)的火災(zāi)占火災(zāi)事故比例越來越大。常規(guī)的滌綸纖維具有強(qiáng)度高、彈性好、抗皺性強(qiáng)、尺寸穩(wěn)定、耐磨性佳、化學(xué)性能穩(wěn)定，耐熱性和耐氣候性優(yōu)良等性能，因此其成為一種非常理想的紡織材料，更普遍作為毛毯的原材料，但其本身是一種可燃纖維，因此使其在很多領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制。為了提高其應(yīng)用范圍，必須使其具有抗燃性的作用，因此，滌綸纖維阻燃技術(shù)的研究成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界十分關(guān)注的課題，進(jìn)來越來越多的阻燃纖維產(chǎn)品不斷問世。一種阻燃織物的阻燃性，是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB5454-85燃燒試驗方法進(jìn)行評價，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試樣置于垂直的試驗條件下，在氧氮混合氣流中，測定試樣剛好維持燃燒所需最低氧濃度(亦稱極限氧指數(shù))的試驗方法。試驗的過程是，根據(jù)推定的氧濃度，從附錄表中查出相應(yīng)的氧流量和氮流量，在試樣上端點火，點火時間控制在10-15S內(nèi)，在試樣上端全部著火后移去點火器，立即開始測定燃燒時間，隨后測定損毀長度。評價的基準(zhǔn)是，能滿足損毀長度達(dá)到40mm時自熄，或損毀長度不到40mm，但燃燒時間達(dá)到2min以上時所需的最低氮流量。計算極限氧指數(shù)極限氧指數(shù)LOI (Limit Oxygen Index)——纖維點燃后，在氧、氮大氣里維持燃燒所需要的最低含氧量體積百分?jǐn)?shù)。LOI =〔V氧/(V氧+V氮)〕X 100%其中V氧為氧氣流量(L/min)，V氮為氮氣流量(L/min)，LOI越大，說明材料難燃。近年來，阻燃技術(shù)的發(fā)展經(jīng)過了前期的織物阻燃后整理、復(fù)合紡和接枝技術(shù)，發(fā)展到現(xiàn)在采用鹵系和磷系共聚酯纖維作為阻燃材料?？椢镒枞己笳?，經(jīng)洗滌和隨著使用時間的增加，滲入織物纖維內(nèi)的阻燃分子漸漸揮發(fā)，導(dǎo)致阻燃性降低。復(fù)合紡和后接枝共聚的技術(shù)條件要求很高，同時生產(chǎn)成本也過高，因而不被普遍使用。鹵素阻燃劑雖然阻燃效果符合要求，但是自身存在一系列的缺陷，如在燃燒時易放出有刺激性和腐蝕性的鹵化氫氣體， 且在高溫裂解及燃燒時產(chǎn)生有毒的多溴代并呋喃及多溴代二苯并戊烷，對生命和財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。目前的現(xiàn)有技術(shù)中，阻燃聚酯纖維的發(fā)展方向多是采用磷系聚酯阻燃復(fù)合纖維， 申請?zhí)枮?00610161444.9的發(fā)明專利申請，采用磷系聚酯纖維并使用斜紋或者緞紋為主要織造組織結(jié)構(gòu)，制得的阻燃聚酯纖維的極限氧指數(shù)能達(dá)到28。申請?zhí)枮?00610041006. 9 的發(fā)明專利申請，其阻燃纖維的主體是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯并添加磷系阻燃劑，進(jìn)行熔融紡絲。
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但上述現(xiàn)有技術(shù)中的阻燃聚酯纖維的極限氧指數(shù)仍然偏低，仍有繼續(xù)改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為解決上述技術(shù)問題，提供了一種阻燃毛毯及其生產(chǎn)方法，其使用有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維作為原材料。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種阻燃毛毯的生產(chǎn)方法，包括以下工藝步驟(I)經(jīng)編工藝；所述經(jīng)編工藝包括原料的選擇和整經(jīng)織造，面紗原料選用有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維制成的紗線，纖維細(xì)度30D，經(jīng)編采用雙針床經(jīng)編機(jī)編織，其隔距為16mm， 坯布的平方米克重設(shè)定為650-680g ；(2)預(yù)整工藝；所述預(yù)整工藝采用低速多燙工藝，其中車速控制在7_8m/min，溫度為185°C，預(yù)整工藝流程結(jié)束后檢驗除油效果；(3)水洗工藝；所述水洗工藝采用低速多洗工藝，水洗車速控制在10_12m/min，熱水槽水溫為40-50°C，pH值為7 ；(4)整理工藝；所述整理工藝采用低速刷毛、低速燙光工藝，其中刷毛車速為 2. 5-3m/min，燙光溫度為 175_180°C ；(5)成品制作工藝；所述成品制作工藝采用包邊布包邊；所述經(jīng)編工藝采用的有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維的制備過程如下由苯二甲酸二甲酯、丁二醇、羥甲基苯基次膦酸和磷酸三苯酯按照重量配比為60 40 10 I的比例加入到酯化釜中混合，在270°C，壓力為O. 4MPa條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)I小時，緩慢建立真空，在半小時內(nèi)使真空度降至IOOkPa,然后保持真空度不變，在280°C反應(yīng)2小時得到阻燃聚酯； 上述阻燃聚酯然后在180°C溫度條件下進(jìn)行干燥結(jié)晶然后放入螺桿擠壓機(jī)高溫融化為熔融紡絲熔體，再經(jīng)過紡絲組件在45MPa壓力下高壓噴射成絲條，紡絲溫度30(TC，然后再將絲條通過溫度為25°C，濕度為62%，速度為O. 6m/s的恒溫恒濕的空調(diào)風(fēng)冷卻形成初生纖維； 將上述初生纖維經(jīng)過油劑處理后，通過5對牽伸輥進(jìn)行輥多級牽伸，從而制得所述有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維。所述油劑與有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維的質(zhì)量比為I : 100，所述油劑按照下述重量比的原料制備而成烷基磷酸酯鈉50 %，水化白油20 %，脂肪酸聚乙二醇18 %，鄰苯二甲酸二新酯12%。所述有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維的斷裂強(qiáng)度為6. IScn/dtex，燃燒極限氧指數(shù)為 35%，斷裂伸長率14. 1%，纖維細(xì)度為30D。一種阻燃毛毯，其特征在于，所述阻燃毛毯是通過上述生產(chǎn)方法制得。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的阻燃毛毯與現(xiàn)有的毛毯相比，首先在原料的使用上，阻燃毛毯采用的是有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維，經(jīng)試驗檢測，該阻燃纖維的燃燒氧極限指數(shù)達(dá)到35%，為不可燃纖維。其次，阻燃毛毯的功能性阻燃毛毯的阻燃性能是普通毛毯所不具有的，普通毛毯的燃燒極限氧指數(shù)為20%，屬于易燃織物。而經(jīng)試驗檢測，阻燃毛毯的燃燒極限氧指數(shù)在28%，屬于難燃織物。
具體實施例方式本發(fā)明的阻燃毛毯的生產(chǎn)加工工藝主要包括以下幾個步驟(I)經(jīng)編工藝；(2)預(yù)整工藝；(3)水洗工藝；(4)整理工藝；(5)成品制作工藝。經(jīng)編是由一組或幾組經(jīng)向平行排列的紗線同時喂入織針進(jìn)行成圈，由于線圈縱行之間的連接而形成織物的編織方法。本發(fā)明的經(jīng)編工藝分為原料的選擇和整經(jīng)織造，在原料方面，采用有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維，其阻燃原理是通過磷化合物覆蓋在織物表面，起到了隔絕空氣的作用。磷化合物能夠吸收大量的氧氣，降低了燃燒所需的氧氣，同時在燃燒時能夠吸收大量水分，降低了燃燒所需的溫度。有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維與常規(guī)纖維的差別在于具有阻燃的特性，主要通過化學(xué)改性和物理變形制取。面紗原料采用化學(xué)改性阻燃滌綸纖維紗線為原料，纖維細(xì)度30D左右，經(jīng)編采用雙針床經(jīng)編機(jī)編織，其隔距為16mm，坯布的平方米克重可設(shè)定在650-680g左右。預(yù)整工藝采用低速多燙工藝，達(dá)到高效除油的效果。其中車速控制在7_8m/min， 溫度185°C。工藝流程結(jié)束并檢驗除油效果。水洗工藝采用低速多洗工藝，并加入功能性助劑，使纖維具有“滑爽、超柔”的感覺。為了能夠徹底的清潔纖維，水洗車速應(yīng)當(dāng)控制在10-12m/min，熱水槽水溫應(yīng)當(dāng)控制在 40-50°C，pH值為7。助劑槽添加功能性助劑，使纖維具有柔滑之感。整理工藝采用低速刷毛、低速燙光的工藝。其中刷毛車速為2. 5_3m/min。燙光溫度在175-180°C之間。成品制作工藝采用包邊布包邊。本發(fā)明所用的有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維的制備過程如下將對苯二甲酸二甲酯(DMT)、丁二醇(99Vol% )、羥甲基苯基次膦酸(英文名 Hydroxymethyl phenylphosphinic acid簡稱HMPPA)和憐酸三苯酯按照重量配比為 60 40 10 I的比例加入到酯化釜中混合，在270°C，壓力為O. 4MPa條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)I小時，緩慢建立真空，在半小時內(nèi)使真空度降至IOOkPa,然后保持真空不變，在280°C 反應(yīng)2小時即可得到阻燃聚酯。上述阻燃聚酯然后在180°C溫度條件下進(jìn)行干燥結(jié)晶；放入螺桿擠壓機(jī)高溫融化為熔融紡絲熔體，再經(jīng)過紡絲組件在45MPa壓力下高壓噴射成絲條，紡絲溫度為300°C，然后再將絲條通過溫度為25°C，濕度為62%，速度為O. 6m/s的恒溫恒濕的空調(diào)風(fēng)冷卻形成初生纖維；將上述初生纖維經(jīng)過油劑處理后，通過5對牽伸輥進(jìn)行輥多級牽伸，牽伸輥速度和溫度分別為 540m/min 與 80°C，680m/min 與 90°C，1827m/min 與 100°C，3421m/min 與 220°C， 4200m/min與110°C。油劑與纖維的質(zhì)量比為I : 100，油劑可用市場購買的油劑，優(yōu)選按照下述重量比的原料制備而成烷基磷酸酯鈉50%，水化白油20%，脂肪酸聚乙二醇，18%, 鄰苯二甲酸二新酯12%。制備獲得的滌綸纖維具有良好的紡絲性能，由于經(jīng)過油劑處理，因而具有抗靜電、 平滑性好的特點，纖維的斷裂強(qiáng)度為6. IScn/dtex，經(jīng)試驗驗證，燃燒極限氧指數(shù)為35%以上，斷裂伸長率14. 1%，纖維細(xì)度為30D。本發(fā)明的阻燃毛毯與現(xiàn)有的毛毯相比，首先在原料的使用上，阻燃毛毯采用的是有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維，經(jīng)試驗檢測，該阻燃纖維的燃燒氧極限指數(shù)達(dá)到35%以上，為不可燃纖維。其次，阻燃毛毯的功能性阻燃毛毯的阻燃性能是普通毛毯所不具有的，普通毛毯
5的燃燒極限氧指數(shù)為20%，屬于易燃織物。而經(jīng)試驗檢測，阻燃毛毯的燃燒極限氧指數(shù)在 28%以上，屬于難燃織物。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種阻燃毛毯的生產(chǎn)方法，包括以下工藝步驟(1)經(jīng)編工藝；所述經(jīng)編工藝包括原料的選擇和整經(jīng)織造，面紗原料選用有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維制成的紗線，纖維細(xì)度30D，經(jīng)編采用雙針床經(jīng)編機(jī)編織，其隔距為16mm，坯布的平方米克重設(shè)定為650-680g ；(2)預(yù)整工藝；所述預(yù)整工藝采用低速多燙工藝，其中車速控制在7-8m/min，溫度為 185°C，預(yù)整工藝流程結(jié)束后檢驗除油效果；(3)水洗工藝；所述水洗工藝采用低速多洗工藝，水洗車速控制在10-12m/min，熱水槽水溫為40-50°C，pH值為7 ;(4)整理工藝；所述整理工藝采用低速刷毛、低速燙光工藝，其中刷毛車速為2.5-3m/ min，燙光溫度為175-180。。；(5)成品制作工藝；所述成品制作工藝采用包邊布包邊；其特征在于，所述經(jīng)編工藝采用的有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維的制備過程如下由苯二甲酸二甲酯、丁二醇、羥甲基苯基次膦酸和磷酸三苯酯按照重量配比為60 : 40 : 10 : I的比例加入到酯化釜中混合，在270°C，壓力為O. 4MPa條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)I小時，緩慢建立真空，在半小時內(nèi)使真空度降至IOOkPa,然后保持真空度不變，在280°C反應(yīng)2小時得到阻燃聚酯；上述阻燃聚酯然后在180°C溫度條件下進(jìn)行干燥結(jié)晶然后放入螺桿擠壓機(jī)高溫融化為熔融紡絲熔體，再經(jīng)過紡絲組件在45MPa壓力下高壓噴射成絲條，紡絲溫度300°C，然后再將絲條通過溫度為25°C，濕度為62%，速度為O. 6m/s的恒溫恒濕的空調(diào)風(fēng)冷卻形成初生纖維；將上述初生纖維經(jīng)過油劑處理后，通過5對牽伸輥進(jìn)行輥多級牽伸，從而制得所述有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述油劑與有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維的質(zhì)量比為I : 100，所述油劑按照下述重量比的原料制備而成烷基磷酸酯鈉50%，水化白油20%，脂肪酸聚乙二醇18%，鄰苯二甲酸二新酯12%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維的斷裂強(qiáng)度為6. 18cn/dteX，燃燒極限氧指數(shù)為35%，斷裂伸長率14. I %，纖維細(xì)度為30D。
4.一種阻燃毛毯，其特征在于，所述阻燃毛毯是通過權(quán)利要求I或2或3的生產(chǎn)方法制得。
全文摘要
一種阻燃毛毯的制備工藝，包括經(jīng)編工藝、預(yù)整工藝、水洗工藝、整理工藝、成品制作工藝。其中經(jīng)編工藝包括原料的選擇和整經(jīng)織造，面紗原料選用有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維制成的紗線，經(jīng)編采用雙針床經(jīng)編機(jī)編織；預(yù)整工藝采用低速多燙工藝；水洗工藝采用低速多洗工藝；整理工藝采用低速刷毛、低速燙光工藝；成品制作工藝采用包邊布包邊。其中有機(jī)磷系阻燃滌綸纖維由苯二甲酸二甲酯、丁二醇、羥甲基苯基次膦酸和磷酸三苯酯按照重量配比為60∶40∶10∶1經(jīng)酯化反應(yīng)、干燥結(jié)晶、高溫熔融、冷卻、油劑處理等工藝制得。本發(fā)明的阻燃毛毯與現(xiàn)有的毛毯相比，阻燃纖維的燃燒氧極限指數(shù)達(dá)到35％，為不可燃纖維。阻燃毛毯的燃燒極限氧指數(shù)達(dá)到28％，屬于難燃織物。
文檔編號D06M15/53GK102587024SQ20121000647
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者張軍, 田家忠, 陳喜斌 申請人:臨沂綠因工貿(mào)有限公司