阻燃粘胶纤维的制备及性能研究

以二硫代焦磷酸酯为阻燃剂,采用共混添加技术,制备了阻燃粘胶纤维。对阻燃粘胶纤维的微观结构、力学性能及燃烧性能进行了分析研究。结果表明:随着二硫代焦磷酸酯的添加,粘胶纤维力学性能逐渐变差,但纤维阻燃性能得以提高。认为:二硫代焦磷酸酯的添加量为18%时,所制备的阻燃粘胶纤维满足纤维力学性能与生产成本的需要。     

国产阻燃粘胶纤维技术现状和发展趋势

摘 要：为了促进我国阻燃粘胶纤维的发展,本文简述了我国阻燃粘胶纤维发展现状,从技术角度分析了粘胶纤维的阻燃机理,重点介绍了阻燃粘胶纤维的生产方式,及其在技术上、结构上、性能上的特点,最后对当前阻燃粘胶纤维存在的主要问题进行分析,提出了我国阻燃粘胶纤维的主要问题是纤维强度及湿模量低,针对存在问题,需应用高湿模量纤维、新型溶剂法纤维、改善加工织造技术、开发新型生物质纤维、开发新型纳米阻燃剂等技术进行解决,并对阻燃粘胶纤维发展前景进行展望。     

阻燃粘胶纤维的染色性能

以环状磷腈衍生物为阻燃剂，采用共混改性方法制备阻燃粘胶纤维，讨论了阻燃剂添加量对粘胶纤维燃烧性能和染色性能的影响。结果表明，所制备的阻燃粘胶纤维染色前后极限氧指数≥28，随着阻燃剂添加量的增加，阻燃粘胶纤维的吸附上染速率提高，固色速率下降，最终固色率下降。     

高分子聚磷腈共混阻燃粘胶纤维的染色

对聚磷腈共混改性阻燃粘胶纤维进行活性染料染色,考察了高分子聚磷腈阻燃剂对粘胶纤维染色性能的影响,以及染色加工对阻燃粘胶纤维阻燃性能的影响。结果表明,聚磷腈阻燃剂对粘胶纤维染色性能的影响很小,染料的固色率随阻燃剂含量的提高略有下降,染色后阻燃粘胶纤维的断裂强度和断裂伸长率有所下降,阻燃性能保持较好。     

阻燃粘胶纤维的制备及其性能研究

通过自制不同含量阻燃剂的阻燃粘胶纤维,并测试其热学稳定性、分子结构、极限氧指数及力学性能的差异,分析阻燃剂含量对阻燃粘胶纤维结构与性能的影响。研究表明,阻燃剂的加入并未改变粘胶纤维纤维素II的晶型结构,但随着阻燃剂含量的增加,阻燃粘胶纤维的热学及阻燃性能不断提高,而纤维的力学性能则随着阻燃剂含量的增加而不断降低。研究认为:自制的该型阻燃剂含量在5%~25%之间时生产的阻燃粘胶纤维的阻燃效果与服用性能最佳。     

接枝改性阻燃高湿模量粘胶纤维的性能研究

对自制的接枝改性阻燃高湿模量粘胶纤维进行了阻燃、热稳定性、力学性能及纤维形态的测试。阻燃粘胶纤维的极限氧指数为28.0%,DTA显示纤维在216~276℃之间吸热,这时纤维的质量损失率为35%。用扫描电镜观察接枝阻燃粘胶纤维的表观形态,发现阻燃粘胶纤维的表面和横切面不同程度地存在裂纹和孔洞。与高湿模量粘胶纤维原样相比,接枝改性阻燃高湿模量粘胶纤维强度下降19%;梳理后,阻燃纤维的短纤维含量达到71%。     

基于N-甲基吗啉-N-氧化物溶剂制备聚芳砜酰胺/纤维素阻燃纤维

为制备兼具阻燃和吸湿性能的纤维,采用N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液为共溶剂,分别将纤维素(cellulose)和聚芳砜酰胺(PSA)溶解后进行共混制备纺丝液,通过干喷湿法纺丝制备PSA/cellulose共混纤维,并对纺丝液及共混纤维的结构和性能进行表征与分析。结果表明:NMMO对PSA具有良好的溶解性能,纺丝液均质、稳定,制备的共混纤维呈现出PSA富集于纤维表层的类皮-芯结构;PSA/cellulose纤维具有良好的阻燃性能、吸湿性能和力学性能,当纤维素质量分数达到30%时,共混纤维仍可达到阻燃纤维标准,其断裂强度为2.08 cN/dtex,无需后道牵伸处理就能达到较高的强度,此时PSA/cellulose纤维的回潮率提高为8%,具有良好的可染性。     

棉秆皮微晶纤维素/改性氧化石墨烯阻燃纤维的制备及其性能

为提高棉秆皮微晶纤维素(MCC)纤维的阻燃性能,采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为改性剂对氧化石墨烯(GO)进行改性,将改性后的GO(DOPO-GO)与MCC共混,通过湿法纺丝制得MCC/DOPO-GO阻燃纤维,并对其阻燃性能、热学性能和力学性能进行分析。结果表明：添加DOPO-GO阻燃剂的MCC纤维的极限氧指数为27.3%,较MCC纤维提高了66.5%;与MCC纤维相比,MCC/DOPO-GO阻燃纤维热分解所需的热焓值由221.8 J/g提升至1 502 J/g,热学稳定性得到提高;MCC/DOPO-GO阻燃纤维燃烧后形成的残炭致密且连续,石墨化程度提高;MCC/DOPO-GO纤维的力学性能也得到了极大改善,其断裂强度由MCC纤维的0.4 cN/dtex提高至2.2 cN/dtex。     

麻赛尔纤维基本性能测试与分析

测试了麻赛尔纤维的基本性能,并与普通粘胶纤维进行了比较.结果表明,麻赛尔纤维纵向有深浅不一的多条连续分布的条纹,截面为独特的不规则C型异型结构.干态断裂强度与粘胶纤维接近,湿态断裂强度是粘胶纤维的1.4倍,干态、湿态断裂伸长率均小于粘胶纤维,干、湿态初始模量均大于粘胶纤维,为粘胶纤维的1.1～1.2倍,回潮率为12.86％,与粘胶纤维相近.静、动摩擦因数均大于粘胶纤维,卷曲率、卷曲弹性率和残留卷曲率均小于粘胶纤维.麻赛尔纤维的红外吸收光谱具有典型的纤维素纤维特征谱带,但在2 915 cm-1附近,麻赛尔纤维与粘胶纤维峰形有差异.     

磷硅改性阻燃抑熔滴聚酯纤维的制备及其性能

针对聚酯(PET)纤维易燃且燃烧时伴随着大量熔滴与烟气的问题,将二乙基次膦酸盐阻燃剂、大分子型有机硅与PET载体共混制备磷硅阻燃母粒。将磷硅阻燃母粒按照一定质量分数添加到常规PET切片中混合,经熔融纺丝制得阻燃抑熔滴PET纤维。借助扫描电子显微镜、复丝强度仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、氧指数测试仪、拉曼光谱仪对阻燃PET的力学性能、热性能与阻燃性能等进行表征和分析。结果表明：二乙基次膦酸盐阻燃剂使PET表面脱水成炭,大分子型有机硅提升了炭层的石墨化程度,形成有序稳定的炭层,增强了阻燃PET纤维阻燃性能并抑制熔滴形成,且燃烧形成的烟气量下降;添加质量分数为3%的二乙基次膦酸盐阻燃剂与0.77%大分子型有机硅纺制的阻燃PET纤维,其极限氧指数达到31%以上,垂直燃烧测试等级达到V-0级;通过磷硅元素间的阻燃协效作用改善了阻燃PET纤维的可纺性,同时使其具有良好的阻燃与抑熔滴性能。     

阻燃粘胶纤维的性能及其纺纱工艺研究

文章对阻燃粘胶纤维物理机械性能进行了实验测试分析,并与普通粘胶纤维进行了对比,阻燃粘胶纤维的回潮率、断裂强度、断裂伸长率、质量比电阻均比普通粘胶纤维差,但差异不大。在此基础上,开发了阻燃粘胶纤维纯纺纱线以及与莫代尔、涤纶的混纺纱线,分析了纺纱工艺流程和工艺参数。通过对纱线性能的测试分析,其各项性能均符合针织用纱的要求。     

星型无卤阻燃剂改性粘胶纤维的制备及其性能

针对粘胶纤维的可燃性带来安全隐患的问题,优选含有六元环结构的六氯环三磷腈作为功能单体,设计合成了一种同时含有磷、氮、硅三元阻燃元素的星型无卤阻燃剂。将该阻燃剂添加到粘胶中,采用湿法纺丝工艺制备了阻燃改性粘胶纤维。借助傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、热重分析仪、热重-质谱联用系统等对阻燃改性粘胶纤维的结构和性能进行分析。结果表明:改性后粘胶纤维的阻燃性能明显提高,且具有一定的耐洗性;与未改性粘胶纤维相比,其在氮气氛围下800 ℃时的残炭量从12.5%提高到31.2%;在改性粘胶纤维燃烧过程中,可燃性气体释放量明显降低并产生大量膨胀炭层,说明阻燃剂在气相和凝聚相发挥阻燃作用。     

阻燃剂对粘胶纤维性能的影响

 针对粘胶纤维出口需达到阻燃要求兼并服用安全无毒、易于工业生产问题,本文研究了通过粘胶纤维中分别加入阻燃剂TBEP、硅酸钠、三聚氰胺进行纺前共混制得阻燃粘胶纤维Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,采用极限氧指数法（LOI）、红外光谱法（FTIR）、热重分析法（TG）、差热分析法（DTA）、差热红外联用（DTA-FTIR）法等方法测试并研究其阻燃性能,其中阻燃粘胶纤维Ⅲ极限氧指数达32.8,达到难燃标准,通过红外光谱检测阻燃剂有效连接在粘胶纤维上。采用TG-DTA分析,显示阻燃剂的加入增强成炭作用,同时使阻燃粘胶纤维燃烧脱水阶段提前,氧化分解阶段反应平缓。通过差热—红外联用,检测出燃烧产物为水、CO、CO2,所使用的阻燃剂安全无危害性。     

阻燃纤维素气凝胶研究进展

为提高纤维素气凝胶的阻燃性,拓宽其应用领域,首先介绍了纤维素气凝胶的分类及其制备方法;然后综述了当前应用较为广泛的无机阻燃剂、有机阻燃剂和有机/无机复合阻燃剂等阻燃改性纤维素气凝胶的研究进展,并对比分析了各类阻燃剂的优缺点.其中,有机/无机复合阻燃剂兼具无机和有机阻燃剂的优点,表现出高效的阻燃效率,但也存在与纤维素基体...     

阻燃粘胶纤维的发展现状及趋势

本文简要介绍了我国阻燃粘胶纤维的发展现状,并重点对不同类型的阻燃纤维代表品种进行了形态结构、机械性能及燃烧性能的对比分析,指出经过改进的无卤化有机磷系阻燃剂仍然是粘胶纤维阻燃加工中最重要的品种,无机阻燃剂将成为粘胶纤维用阻燃剂发展的方向.同时,绿色环保生产工艺的应用及复合功能化系列产品将是阻燃粘胶纤维的发展趋势.     

超高分子量聚乙烯纤维的无卤阻燃整理

为提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的阻燃性能,采用兼具阻燃和抑烟作用的氢氧化镁包覆碳微球(MH-CMSs)作为阻燃剂,以钛酸四丁酯和亚磷酸三苯酯作为活化剂,依次通过除杂—活化—浸轧—烘焙的方法对UHMWPE纤维进行阻燃改性。测试了纤维的阻燃性能、力学性能以及热稳定性,研究其阻燃作用机制。结果表明:该方法能在不损害UHMWPE纤维力学性能的同时有效提高其阻燃性能;与纯UHMWPE纤维相比,经阻燃整理后得到的FR-UHMWPE纤维的极限氧指数(LOI值)可提高36%以上,峰值热释放速率降低幅度达39.3%,且纤维的发烟和熔滴现象也得到改善,火灾危险性显著降低;FR-UHMWPE纤维表现出凝聚相阻燃机制,阻燃整理促进了UHMWPE热降解成炭,使其在燃烧时形成了致密连续的炭层,该炭层能有效阻止热与质的传递,从而起到阻燃作用。     

接枝阻燃改性粘胶纤维性能测试

对经接枝阻燃改性后的粘胶纤维进行了阻燃性、热稳定性、力学性能及纤维形态等方面的测试分析。阻燃粘胶纤维的极限氧指数为28.0%,强度为2.84 cN/dtex,短纤维率为9%。DTA数据显示纤维在200~300℃之间吸热,这时纤维的质量损失为40%。与普通粘胶纤维相比,接枝阻燃粘胶纤维的强度仅下降2%,短纤维率增加了3%。用电子扫描显微镜观察接枝阻燃粘胶纤维的表面形态,发现纤维的纵向和横截面都比较光滑,没有明显的缺陷出现。这说明对普通粘胶纤维接枝阻燃改性后,其阻燃性和力学性能已经达到了生产应用的要求。