一種新型阻燃性纖維及其制備方法與應(yīng)用
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于纖維材料制備技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種新型阻燃性纖維及其制備方法與應(yīng)用。該制備方法包括以下步驟：(1)將打漿度為28～70°SR的紙漿加水調(diào)節(jié)為濃度為1～10％的漿料；(2)向步驟(1)中的漿料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3～15％的氯化鋁溶液，攪拌反應(yīng)；(3)向步驟(2)中反應(yīng)完后的混合液中加入氫氧化鈉溶液，反應(yīng)，用水洗凈即得阻燃性纖維。本發(fā)明通過(guò)將氯化鋁溶液與漿料混合，使鋁離子滲透到纖維的細(xì)胞腔內(nèi)，待反應(yīng)完全后再加入氫氧化鈉，使鋁離子與氫氧根結(jié)合成氫氧化鋁，沉淀在纖維細(xì)胞腔內(nèi)。得到的新型阻燃性纖維既能發(fā)揮氫氧化鋁脫水吸熱的阻燃效果又能解決氫氧化鋁以加填的方式加入到纖維中留著率低的問(wèn)題，還能改善紙張因加填導(dǎo)致強(qiáng)度下降的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種新型阻燃性纖維及其制備方法與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于纖維材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型阻燃性纖維及其制備方法 與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 紙及紙制品一般是由植物纖維抄造而成，而植物纖維原料主要由纖維素、半纖維 素、木素組成，是易燃物質(zhì)。植物纖維的易燃性，決定了紙品的易燃性。從消防安全和實(shí)用性 來(lái)講，對(duì)某些紙及紙板品種的阻燃要求與日倶增，阻燃紙?jiān)谠旒埞I(yè)中也得到了相應(yīng)的發(fā) 展。
[0003] 氫氧化鋁在造紙中是一種常用的阻燃劑，通常以加填的方式加入到漿料中，但是 以加填的方式加入，會(huì)存在留著率低的問(wèn)題，并且還會(huì)導(dǎo)致紙張的強(qiáng)度下降。所以為解決現(xiàn) 有的問(wèn)題，急需要找到一種新的方式往纖維中加入氫氧化鋁。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種新型阻燃 性纖維的制備方法。
[0005] 本發(fā)明另一目的在于提供上述方法制備的新型阻燃性纖維。
[0006] 本發(fā)明再一目的在于提供上述新型阻燃性纖維在阻燃紙領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種新型阻燃性纖維的制備方法，包括以下具體步驟：
[0009] (1)將打漿度為28~70° SR的紙漿加水調(diào)節(jié)為濃度為1~10 %的漿料；
[0010] (2)向步驟(1)中的漿料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3~15%的氯化鋁溶液，攪拌反應(yīng)；
[0011] (3)向步驟(2)中反應(yīng)完后的混合液中加入氫氧化鈉溶液，反應(yīng)，然后用蒸餾水洗 凈后再過(guò)濾，即得所需的阻燃性纖維。
[0012] 步驟(2)中所用的漿料和氯化鋁溶液的體積比為1:1~1:10。
[0013] 步驟(2)中所述的攪拌反應(yīng)是指在100~1000r/min的攪拌速度下反應(yīng)10~80min。
[0014] 步驟(3)中，所用的氫氧化鈉溶液與步驟(2)中反應(yīng)完后的混合液的體積比為2:1 ~5:1 〇
[0015] 步驟(3)中所用的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~3%。
[0016] 步驟(3)中所述的反應(yīng)是指在常溫下反應(yīng)1~3h。
[0017] -種由上述制備方法制備得到的新型阻燃性纖維，其極限氧指數(shù)達(dá)到22%以上。
[0018] 上述新型阻燃性纖維在阻燃紙領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0019] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0020] 本發(fā)明采用原位結(jié)合的方法，先讓鋁離子滲透到纖維的細(xì)胞腔內(nèi)，再用氫氧化鈉 去沉淀細(xì)胞腔內(nèi)的鋁離子，得到氫氧化鋁沉淀。既能發(fā)揮氫氧化鋁脫水吸熱的阻燃效果又 能解決氫氧化鋁以加填的方式加入到纖維中留著率低的問(wèn)題，還能改善紙張因加填導(dǎo)致強(qiáng) 度下降的問(wèn)題。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0022] 實(shí)施例中所用試劑均可從市場(chǎng)購(gòu)得。
[0023]實(shí)施例1:新型阻燃性纖維的制備
[0024] 將打漿度為30° SR的漿料加水稀釋到濃度為1 %，與配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的氯化 錯(cuò)溶液按體積比為1:1的比例混合，在磁力攪拌器上以1 〇〇r/min的速度攪拌1 Omin，使其反 應(yīng)均勻;將配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %的氫氧化鈉溶液，按體積比為2:1的比例加入到上一步反 應(yīng)完后的混合液中，反應(yīng)lh;然后將反應(yīng)完后的纖維用蒸餾水反復(fù)洗滌，洗凈加入的化學(xué)藥 品即得到阻燃性纖維。
[0025] 實(shí)施例2:新型阻燃性纖維的制備
[0026]將打漿度為45° SR的漿料加水稀釋到濃度為3%，與配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氯化 錯(cuò)溶液按體積比為1:4的比例混合，在磁力攪拌器上以300r/min的速度攪拌30min，使其反 應(yīng)均勻；將配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的氫氧化鈉溶液，按體積比為3:1的比例加入到上一步 反應(yīng)完后的混合液中，反應(yīng)1.5h;然后將反應(yīng)完后的纖維用蒸餾水反復(fù)洗滌，洗凈加入的化 學(xué)藥品即得到阻燃性纖維。
[0027] 實(shí)施例3:新型阻燃性纖維的制備
[0028] 將打漿度為60° SR的漿料加水稀釋到濃度為6%，與配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的氯化 錯(cuò)溶液按體積比為1: 7的比例混合，在磁力攪拌器上以600r/min的速度攪拌60min，使其反 應(yīng)均勻;將配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 %的氫氧化鈉溶液，按體積比為4:1的比例加入到上一步反 應(yīng)完后的混合液中，反應(yīng)2h;然后將反應(yīng)完后的纖維用蒸餾水反復(fù)洗滌，洗凈加入的化學(xué)藥 品即得到阻燃性纖維。
[0029]實(shí)施例4:新型阻燃性纖維的制備
[0030]將打漿度為70° SR的漿料加水稀釋到濃度為10%，與配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的氯 化錯(cuò)溶液按體積比為1:10的比例混合，在磁力攪拌器上以l〇〇〇r/min的速度攪拌80min，使 其反應(yīng)均勻；將配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 %的氫氧化鈉溶液，按體積比為5:1的比例加入到上一 步反應(yīng)完后的混合液中，反應(yīng)3h;然后將反應(yīng)完后的纖維用蒸餾水反復(fù)洗滌，洗凈加入的化 學(xué)藥品即得到阻燃性纖維。
[0031] 實(shí)施例5:對(duì)新型阻燃性纖維制備的阻燃紙的阻燃性能和物理強(qiáng)度性能檢測(cè)
[0032] 將實(shí)施例1-4中制備的新型阻燃性纖維用抄片器抄造成定量為70g/m2的新型阻燃 紙張，對(duì)紙張按照標(biāo)準(zhǔn)方法，用氧指數(shù)測(cè)定儀檢測(cè)氧指數(shù)、用抗張強(qiáng)度儀檢測(cè)抗張強(qiáng)度，檢 測(cè)結(jié)果表1所示：
[0033]表1阻燃紙的性能檢測(cè)
[0034]
[0035] 由上表可以看出，隨著漿料與氯化鋁溶液體積比的減少，即所用氯化鋁的體積越 來(lái)越大，制備的新型阻燃紙的氧指數(shù)值增加，而阻燃紙阻燃性能的提高是新型阻燃性纖維 的作用，說(shuō)明本發(fā)明制備的新型阻燃性纖維可以明顯改善傳統(tǒng)以加填方式將氫氧化鋁加入 到纖維中留著率低的問(wèn)題；同時(shí)，隨著纖維溶液與氯化鋁溶液體積比的減小，紙張的抗張強(qiáng) 度并沒(méi)有發(fā)生很大的變化，說(shuō)明本發(fā)明所制備的新型阻燃性纖維可以在不影響紙張強(qiáng)度的 基礎(chǔ)上顯著的提高紙張的阻燃性能。
[0036] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于包括以下具體步驟： (1) 將打漿度為28~70° SR的紙漿加水調(diào)節(jié)為濃度為1~10 %的漿料； (2) 向步驟(1)中的漿料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3~15%的氯化鋁溶液，攪拌反應(yīng)； (3) 向步驟(2)中反應(yīng)完后的混合液中加入氫氧化鈉溶液，反應(yīng)，然后用蒸餾水洗凈再 過(guò)濾即得所需的阻燃性纖維。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(2)中所用的漿料和氯化鋁溶液的體積比為1:1~1:10。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(2)中所述的攪拌反應(yīng)是指在100~1000r/min的攪拌速度下反應(yīng)10~80min。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(3)中，所用的氫氧化鈉溶液與步驟(2)中反應(yīng)完后的混合液的體積比為2:1~5: 1〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(3)中所用的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~3%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(3)中所述的反應(yīng)是指反應(yīng)1~3h。7. -種新型阻燃性纖維，其特征在于由權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的制備方法制備得 到。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型阻燃性纖維在阻燃紙領(lǐng)域的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】D21C9/00GK105862482SQ201610203356
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】楊飛, 馬紅燕
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)