【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃纤维领域，尤其是涉及一种阻燃纤维素纤维及其制备方法。
技术介绍
1、阻燃纤维，又称难燃纤维，是指在火焰中仅阴燃，本身不发生火焰，离开火焰后，阴燃自行熄灭的纤维。阻燃纤维广泛应用于服装、家居、装饰、无纺织物及填充物等。阻燃纤维与普通纤维相比，可燃性显著降低，在燃烧过程中燃烧速率眀显减缓，离开火源后能迅速自熄，且较少释放有毒烟雾。由此，采用阻燃纤维制成的阻燃织物制品，能够广泛应用于特种作业、军工、安防等领域，具有重要的研究价值。
2、现有技术中，阻燃纤维与火源接触后，纤维不发生燃烧，或燃烧反应不充分，仅有较小火焰燃烧；当火源撤走后，火焰能够较快的自行熄灭。根据纤维的极限氧指数值，一般认为纤维的极限氧指数小于22，属于易燃材料；纤维的极限氧指数在22-27之间的，属于可燃材料；纤维的极限氧指数大于27，属于难燃材料。
3、目前，现有纤维素纤维的阻燃处理方法中，将各类阻燃成分共混添加至纺丝液中，共混纺丝制得阻燃纤维素纤维的方法较为常见。其虽然能够获得较好的阻燃效果，但是其添加的阻燃成分等添加剂，对于阻燃纤维素纤维的物理性能影响较大，纤维强度指标并不理想；并且还存在有纤维稳定性不佳，阻燃成分易于析出的问题。
4、同时，也有采用含有阻燃成分的后整理液对纤维素纤维进行阻燃后整理的技术公开。但是专利技术人经研究发现，在采用后整理液对纤维素纤维（特别是莱赛尔纤维、粘胶纤维）进行阻燃后整理后，后整理液渗入到纤维内部的无定形区，会导致纤维素纤维的物理强度降低，无法保证纤维在制成阻燃防护用品后的物理
5、由此，提供一种能够解决后整理液对纤维素纤维（特别是莱赛尔纤维、粘胶纤维）进行阻燃后整理后，后整理液渗入到纤维内部的无定形区导致物理强度降低的问题；以及在实现后整理阻燃的同时，提升阻燃纤维素纤维透气性、染色后的颜色鲜艳度、色牢度，具有重要意义。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种阻燃纤维素纤维及其制备方法，能够有效克服后整理液渗入到纤维内部的无定形区导致物理强度降低的问题；在实现阻燃纤维素纤维良好阻燃性能、物理强度的同时，改善阻燃纤维素纤维的透气性和染色性能，且阻燃纤维素纤维具有染色后颜色鲜艳度好、色牢度好、透气性佳的特性。
2、为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种阻燃纤维素纤维的制备方法，所述制备方法包括：丝束预处理、制备后整理液、丝束后整理；
4、所述丝束预处理，将纤维素纤维丝束浸渍至10-20倍重量份的预处理液中，40-50℃温度条件下，浸渍5-15min；滤出纤维素纤维丝束，挤压去除多余的预处理液后，60-70℃温度环境下静置2-6h；然后采用10-20倍体积的去离子水水洗10-30min后；置于105-115℃温度环境下，至纤维素纤维丝束回潮率为6-8%，完成预处理，制得预处理丝束。
5、其中，所述纤维素纤维，可以为莱赛尔纤维、粘胶纤维、莫代尔纤维、竹纤维等。
6、所述莱赛尔纤维的规格为1.33-3.33dtex。
7、所述粘胶纤维的规格为1.1-3.3dtex。
8、所述预处理液，由以下成分组成：γ-巯丙基三甲氧基硅烷（硅烷偶联剂kh-580）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（硅烷偶联剂kh-570）、醋酸、羧甲基纤维素、月桂醇聚氧乙烯醚、去离子水。
9、其中，所述硅烷偶联剂kh-580、硅烷偶联剂kh-570、醋酸、羧甲基纤维素、月桂醇聚氧乙烯醚、去离子水的重量份比值为3-5:1-2:15-25:1-2:2-3:1000-1100。
10、所述制备后整理液，100-200rpm搅拌条件下，将预定量的无机铵、有机胺、长链硅烷偶联剂、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、盐酸、聚醚改性硅油投入至去离子水中，搅拌均匀，制得功能液；在上油浴循环泵开启条件下，将功能液和油剂投入至上油浴中，经油液循环分散均匀，调整上油浴中功能液的浓度为60-100g/l，油剂的浓度为2-5g/l，制得后整理液。
11、其中，所述无机铵、有机胺、长链硅烷偶联剂、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、盐酸、聚醚改性硅油、去离子水的重量份比值为5-10:2-5:0.3-0.5:0.1-0.2:1-2:2-3:100-120。
12、所述无机铵，为以下至少之一：磷酸铵、氯化铵、磷酸氢二铵。
13、所述有机胺为己内酰胺。
14、所述长链硅烷偶联剂，为以下至少之一：十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷。
15、所述油剂，为油剂mgr和油剂ga的混合物；所述油剂mgr和油剂ga的重量份比值为6-8:0.5-1。
16、所述丝束后整理，预处理丝束经切断、成网后，浸入至45-50℃的上油浴中，进行油浴处理3-10min；油浴处理过程中，降低精炼机网速，以纤维完全浸透为准；油浴处理完成后，对丝束进行压扎后，微波处理5-10min；然后进行第一热处理阶段，以1-1.5℃/min的升温速率，升温至85-95℃，保温20-30min；然后进行第二热处理阶段，以3-3.5℃/min的升温速率，升温至110-120℃，保温至丝束回潮率为9-11%；然后进行第三热处理阶段，以5-5.5℃/min的升温速率，升温至135-145℃，保温10-20min，最后经烘干、卷曲、切断，制得阻燃纤维素纤维。
17、所述微波处理，微波频率为2200-2500mhz，微波功率为700-900w。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
19、（1）本专利技术的阻燃纤维素纤维制备方法，能够有效克服后整理液对纤维素纤维进行阻燃处理后，后整理液渗入到纤维内部的无定形区所导致物理强度降低的问题，能够在获得优异阻燃效果的同时，保证纤维物理强度性能；采用本专利技术的阻燃纤维素纤维制备方法对莱赛尔纤维、粘胶纤维分别进行阻燃处理后，莱赛尔纤维的极限氧指数为35.7-36.3%，干断裂强力为40.0-40.5cn/tex，干断裂伸长率为13.5-13.8%；粘胶纤维的极限氧指数为35.4%，干断裂强力为25.1cn/tex，干断裂伸长率为22.5%。
20、（2）本专利技术的阻燃纤维素纤维制备方法，能够有效克服后整理液对纤维素纤维进行阻燃处理后，后整理液渗入到纤维内部的无定形区所导致的纤维透气性不佳，染色后纤维颜色鲜艳度不理想，色牢度不佳的问题；采用本专利技术的阻燃纤维素纤维制备方法对莱赛尔纤维、粘胶纤维分别进行阻燃处理后，纤维透气性好，纤维染色后色彩鲜艳，洗涤色牢度均为5级，与未经阻燃处理的纤维相比，无明显变化。
21、（3）本专利技术的阻燃纤维素纤维制备方法，制得的阻燃纤维素纤维阻燃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法，包括：丝束预处理、丝束后整理；
2.根据权利要求1所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述功能液的制备方法为，将将无机铵、有机胺、长链硅烷偶联剂、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、盐酸、聚醚改性硅油投入至去离子水中制得；
3.根据权利要求2所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述无机铵，为以下至少之一：磷酸铵、氯化铵、磷酸氢二铵；
4.根据权利要求1所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述长链硅烷偶联剂，为以下至少之一：十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述丝束预处理，将纤维素丝束浸渍至10-20倍重量份的预处理液中，40-50℃温度条件下，浸渍后；滤出并挤压纤维素纤维丝束，在60-70℃温度环境下静置2-6h；经水洗后，置于105-115℃温度环境下，至纤维素纤维丝束回潮率为6-8%，制得预处理丝束。
6.根据权利要求1所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其
7.根据权利要求1所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述丝束后整理，所述预处理丝束浸入至45-50℃的后整理液中，经油浴处理、压扎后，微波处理5-10min；然后经第一热处理阶段、第二热处理阶段、第三热处理阶段，制得阻燃纤维素纤维。
8.根据权利要求7所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述微波处理，微波频率为2200-2500MHz，微波功率为700-900W。
9.根据权利要求7所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述第一热处理阶段为，以1-1.5℃/min的升温速率，升温至85-95℃，保温20-30min；
10.一种阻燃纤维素纤维，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法，包括：丝束预处理、丝束后整理；
2.根据权利要求1所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述功能液的制备方法为，将将无机铵、有机胺、长链硅烷偶联剂、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、盐酸、聚醚改性硅油投入至去离子水中制得；
3.根据权利要求2所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述无机铵，为以下至少之一：磷酸铵、氯化铵、磷酸氢二铵；
4.根据权利要求1所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述长链硅烷偶联剂，为以下至少之一：十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的阻燃纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述丝束预处理，将纤维素丝束浸渍至10-20倍重量份的预处理液中，40-50℃温度条件下，浸渍后；滤出并挤压纤维素纤维丝束，在60-70℃温度环境下静置2-6h；经水洗后，置于105-115℃温度环境下，至纤维素纤维丝束回潮率为6-8%，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王乐军，孙莹，王新厚，张宏杰，冯丽丽，于杨菁华，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：
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