一种后处理改性阻燃纤维的制造方法与流程

1.本发明涉及后处理改性阻燃纤维技术领域，特别是一种后处理改性阻燃纤维的制造方法。


背景技术：

2.改性阻燃纤维生产方法主要包括共聚法、共混法和后处理改性阻燃法三种。
3.共聚法是将含有阻燃元素或同时含有这些元素的化合物作为共聚单体，引入纤维高聚物分子链中，以提高难燃性。该法的优点是纤维具有耐久的阻燃性，缺点是阻燃改性单体在聚合物合成的高温条件下易分解，或伴有副反应，而且会对纤维的性能造成一定的不良影响。共混法是将阻燃剂加入纺丝熔体或纺丝液中，纺制阻燃纤维。该法要求阻燃剂能经受熔体纺丝的高温，并要求与聚合物的相容性好，不影响纺丝和后处理的正常运行，不使纤维及其制品的主要性能发生较大变化、无毒、耐久性好。后处理改性阻燃法是用阻燃剂均匀分散液对纤维、织物进行涂层，使阻燃剂附着于纤维上。该法简单易行，但织物不耐水洗，不具有永久阻燃性。故后处理改性阻燃法纤维在不要求永久阻燃应用领有很大的发展前景，广泛应用于产业用布、装饰用布、劳保用布、床垫填充、阻燃保温毡等领域。对于不能用普通设备加工的厚幕布、大型地毯等商品及对于膨松性表面有花纹、簇绒、绒头起毛的织物，及用浸渍法会使表面绒毛花纹受到损伤的商品也都可采用喷雾法阻燃纤维生产工艺。
4.目前后处理改性阻燃法纤维生产方式有三种：
5.第一种是在现有粘胶纤维生产线的精炼机油浴循环槽内添加阻燃剂进行循环浸渍，然后挤压脱水、烘干，如名称为一种阻燃粘胶纤维的制造方法、专利cn106367949a的发明专利。缺点是：1.纤维在链板输送过程中毛层厚度不均，脱水时易导致纤维各点含水不均使阻燃剂分布不均，进而使纤维的阻燃效果出现差异。2.挤压脱水后，进行烘干的纤维回潮含水量大于100％，含水量大导致烘干过程蒸汽消耗大。
6.第二种是用浸渍设备对纤维进行浸渍、离心脱水和烘干，如名称为一种纤维原丝的后处理阻燃方法、专利cn105316881a的发明专利申请。缺点是：采用离心机脱水处理能力低，纤维从浸渍导入离心机脱水，再导出至烘干只能是间歇式操作，劳动强度大，纤维烘干均匀度差，不适合工业化大生产。
7.如名称为一种阻燃纤维纺织材料及其制备方法、公开号为cn114934354a的发明专利申请，第三种是先将纤维针刺成纤维毡，然后再将纤维毡置于充满阻燃剂的池子或容器中浸泡，浸泡时间需要数小时。然后人工将浸泡后的纤维毡喂入到一道轧辊进行预脱水。预脱水的回潮含水率一般高于120％，甚至可以达到200％。然后通过自然晾晒或烘干设备进行烘干。其缺点是：1.工序时间长、效率低。2.人工操作劳动强度大，毡子变形严重。3.预脱水效率低，阻燃剂消耗高。4.纤维毡的烘干效率与烘干纤维相比，速度慢、效率低。纤维毡自然晾晒也存在阻燃剂滴落对环境不友好，而纤维毡利用设备烘干的能耗也大大提高。


技术实现要素：

8.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种后处理改性阻燃纤维的制造方法。
9.实现上述目的本发明的技术方案为，一种后处理改性阻燃纤维的制造方法，包括纤维原料，所述纤维原料为粘胶纤维、莱赛尔纤维、纯棉纤维、腈纶纤维、涤纶中的一种或至少两种的混纺而成的纤维，后处理改性阻燃纤维的制造步骤如下：
10.步骤一：纤维原料经刺辊开松设备进行开松，使得纤维原料成絮状后进入喷雾装置。
11.步骤二：絮状纤维在喷雾装置中被阻燃剂溶液以喷雾的方式润湿后进入烘干装置。
12.步骤三：纤维在烘干装置蒸发多余的水分，使阻燃剂附着于纤维上，制得非耐久性阻燃纤维。
13.优选的，纤维原料的长度为38mm-89mm。
14.优选的，喷雾为液体喷雾，阻燃剂溶液的质量浓度为3～15％。
15.优选的，所述阻燃剂溶液与含具有渗透、柔顺和抗静电功效的油剂或柔顺剂混合使用，油剂或柔顺剂的质量浓度为0.3～1.5％。
16.优选的，所述阻燃剂溶液温度小于80℃，絮状纤维喷淋后含水量为50～80％。
17.优选的，所述喷雾装置为立管环形配置，确保松散的絮状纤维下落过程可被全面均匀附着。
18.优选的，烘干装置为电窑炉烘干设备、微波烘干设备以及蒸汽或天然气加热热风循环烘干设备中的一种。
19.优选的，烘干装置的烘干温度为100～120℃，烘干时间为20～40分钟。
20.优选的，所述步骤三烘干所得非耐久性阻燃纤维的极限氧指数不低于27不高于65％，强度保持率大于85％。
21.利用本发明的技术方案制作的一种后处理改性阻燃纤维的制造方法，阻燃剂在纤维上附着均匀，纤维阻燃性能均一稳定，湿润的纤维上水份含量低，进入烘干前无需脱水，阻燃剂的加入采用一次性喷雾方式，无需浸泡或循环淋洗，阻燃剂调配所需脱盐水、纤维烘干所需蒸汽及设备运行功率均远远低于现有其他技术。
具体实施方式
22.下面本发明进行具体描述，一种后处理改性阻燃纤维的制造方法，包括纤维原料，所述纤维原料为粘胶纤维、莱赛尔纤维、纯棉纤维、腈纶纤维、涤纶中的一种或至少两种的混纺而成的纤维，后处理改性阻燃纤维的制造步骤如下：
23.步骤一：纤维原料经刺辊开松设备进行开松，使得纤维原料成絮状后进入喷雾装置。
24.步骤二：絮状纤维在喷雾装置中被阻燃剂溶液以喷雾的方式润湿后进入烘干装置。
25.步骤三：纤维在烘干装置蒸发多余的水分，使阻燃剂附着于纤维上，制得非耐久性阻燃纤维。
26.进一步的，纤维原料的长度为38mm-89mm。
27.进一步的，喷雾为液体喷雾，阻燃剂溶液的质量浓度为3～15％。
28.进一步的，所述阻燃剂溶液与含具有渗透、柔顺和抗静电功效的油剂或柔顺剂混合使用，油剂或柔顺剂的质量浓度为0.3～1.5％。
29.进一步的，所述阻燃剂溶液温度小于80℃，絮状纤维喷淋后含水量为50～80％。
30.进一步的，所述喷雾装置为立管环形配置，确保松散的絮状纤维下落过程可被全面均匀附着。
31.进一步的，烘干装置为电窑炉烘干设备、微波烘干设备以及蒸汽或天然气加热热风循环烘干设备中的一种。
32.进一步的，烘干装置的烘干温度为100～120℃，烘干时间为20～40分钟。
33.进一步的，所述步骤三烘干所得非耐久性阻燃纤维的极限氧指数不低于27不高于65％，强度保持率大于85％。
34.本实施方案的特点为，一种后处理改性阻燃纤维的制造方法，包括纤维原料，所述纤维原料为粘胶纤维、莱赛尔纤维、纯棉纤维、腈纶纤维、涤纶中的一种或至少两种的混纺而成的纤维，后处理改性阻燃纤维的制造步骤如下：
35.步骤一：纤维原料经刺辊开松设备进行开松，使得纤维原料成絮状后进入喷雾装置。
36.步骤二：絮状纤维在喷雾装置中被阻燃剂溶液以喷雾的方式润湿后进入烘干装置。
37.步骤三：纤维在烘干装置蒸发多余的水分，使阻燃剂附着于纤维上，制得非耐久性阻燃纤维。
38.通过本领域技术人员，将本案中的零部件依次进行连接，具体连接以及操作顺序，应参考下述工作原理，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程。
39.实施例1：后处理改性阻燃纤维的制造方法，包括纤维原料，所述纤维原料为粘胶纤维，粘胶纤维的长度为38mm-89mm，后处理改性阻燃纤维的制造步骤如下：
40.步骤一：粘胶纤维经刺辊开松设备进行开松，使得粘胶纤维成絮状后进入喷雾装置。
41.步骤二：絮状纤维在喷雾装置中被阻燃剂溶液以喷雾的方式润湿，喷雾装置为立管环形配置，确保松散的絮状纤维下落过程可被全面均匀附着，喷雾为液体喷雾，阻燃剂溶液的质量浓度为5～10％，阻燃剂溶液与含具有渗透、柔顺和抗静电功效的油剂或柔顺剂混合使用，油剂或柔顺剂的质量浓度为0.5～1％，阻燃剂溶液温度小于50～70℃，絮状纤维喷淋后含水量为50～80％，湿润后的絮状限位进入烘干装置。
42.步骤三：纤维在烘干装置蒸发多余的水分，烘干装置为电窑炉烘干设备、微波烘干设备以及蒸汽或天然气加热热风循环烘干设备中的一种，烘干温度为100～120℃，烘干时间为20～40分钟，使阻燃剂附着于纤维上，制得非耐久性阻燃粘胶纤维，烘干所得非耐久性阻燃粘胶纤维的极限氧指数为32～33％，强度保持率大于80～85％；
43.实施例2：后处理改性阻燃纤维的制造方法，包括纤维原料，所述纤维原料为莱赛尔纤维，莱赛尔纤维的长度为38mm-89mm，后处理改性阻燃纤维的制造步骤如下：
44.步骤一：莱赛尔纤维经刺辊开松设备进行开松，使得莱赛尔纤维成絮状后进入喷雾装置。
45.步骤二：絮状纤维在喷雾装置中被阻燃剂溶液以喷雾的方式润湿，喷雾装置为立管环形配置，确保松散的絮状纤维下落过程可被全面均匀附着，喷雾为液体喷雾，阻燃剂溶液的质量浓度为5～10％，阻燃剂溶液与含具有渗透、柔顺和抗静电功效的油剂或柔顺剂混合使用，油剂或柔顺剂的质量浓度为0.5～1％，阻燃剂溶液温度小于50～70℃，絮状纤维喷淋后含水量为50～80％，湿润后的絮状限位进入烘干装置。
46.步骤三：纤维在烘干装置蒸发多余的水分，烘干装置为电窑炉烘干设备、微波烘干设备以及蒸汽或天然气加热热风循环烘干设备中的一种，烘干温度为100～120℃，烘干时间为20～40分钟，使阻燃剂附着于纤维上，制得非耐久性阻燃莱赛尔纤维，烘干所得非耐久性阻燃莱赛尔纤维的极限氧指数为33～34％，强度保持率大于85～90％；
47.实施例3：后处理改性阻燃纤维的制造方法，包括纤维原料，所述纤维原料为纯棉纤维，纯棉纤维的长度为38mm-89mm，后处理改性阻燃纤维的制造步骤如下：
48.步骤一：纯棉纤维经刺辊开松设备进行开松，使得纯棉纤维成絮状后进入喷雾装置。
49.步骤二：絮状纤维在喷雾装置中被阻燃剂溶液以喷雾的方式润湿，喷雾装置为立管环形配置，确保松散的絮状纤维下落过程可被全面均匀附着，喷雾为液体喷雾，阻燃剂溶液的质量浓度为5～10％，阻燃剂溶液与含具有渗透、柔顺和抗静电功效的油剂或柔顺剂混合使用，油剂或柔顺剂的质量浓度为0.5～1％，阻燃剂溶液温度小于50～70℃，絮状纤维喷淋后含水量为50～80％，湿润后的絮状限位进入烘干装置。
50.步骤三：纤维在烘干装置蒸发多余的水分，烘干装置为电窑炉烘干设备、微波烘干设备以及蒸汽或天然气加热热风循环烘干设备中的一种，烘干温度为100～120℃，烘干时间为20～40分钟，使阻燃剂附着于纤维上，制得非耐久性阻燃纯棉纤维，烘干所得非耐久性阻燃纯棉纤维的极限氧指数为30～31％，强度保持率大于75～80％；
51.实施例4：后处理改性阻燃纤维的制造方法，包括纤维原料，所述纤维原料为腈纶纤维，腈纶纤维的长度为38mm-89mm，后处理改性阻燃纤维的制造步骤如下：
52.步骤一：腈纶纤维经刺辊开松设备进行开松，使得腈纶纤维成絮状后进入喷雾装置。
53.步骤二：絮状纤维在喷雾装置中被阻燃剂溶液以喷雾的方式润湿，喷雾装置为立管环形配置，确保松散的絮状纤维下落过程可被全面均匀附着，喷雾为液体喷雾，阻燃剂溶液的质量浓度为5～10％，阻燃剂溶液与含具有渗透、柔顺和抗静电功效的油剂或柔顺剂混合使用，油剂或柔顺剂的质量浓度为0.5～1％，阻燃剂溶液温度小于50～70℃，絮状纤维喷淋后含水量为50～80％，湿润后的絮状限位进入烘干装置。
54.步骤三：纤维在烘干装置蒸发多余的水分，烘干装置为电窑炉烘干设备、微波烘干设备以及蒸汽或天然气加热热风循环烘干设备中的一种，烘干温度为100～120℃，烘干时间为20～40分钟，使阻燃剂附着于纤维上，制得非耐久性阻燃腈纶纤维，烘干所得非耐久性阻燃腈纶纤维的极限氧指数为38～40％，强度保持率大于85～90％；
55.实施例5：后处理改性阻燃纤维的制造方法，包括纤维原料，所述纤维原料为涤纶，涤纶的长度为38mm-89mm，后处理改性阻燃纤维的制造步骤如下：
56.步骤一：涤纶经刺辊开松设备进行开松，使得涤纶成絮状后进入喷雾装置。
57.步骤二：絮状纤维在喷雾装置中被阻燃剂溶液以喷雾的方式润湿，喷雾装置为立管环形配置，确保松散的絮状纤维下落过程可被全面均匀附着，喷雾为液体喷雾，阻燃剂溶液的质量浓度为5～10％，阻燃剂溶液与含具有渗透、柔顺和抗静电功效的油剂或柔顺剂混合使用，油剂或柔顺剂的质量浓度为0.5～1％，阻燃剂溶液温度小于50～70℃，絮状纤维喷淋后含水量为50～80％，湿润后的絮状限位进入烘干装置。
58.步骤三：纤维在烘干装置蒸发多余的水分，烘干装置为电窑炉烘干设备、微波烘干设备以及蒸汽或天然气加热热风循环烘干设备中的一种，烘干温度为100～120℃，烘干时间为20～40分钟，使阻燃剂附着于纤维上，制得非耐久性阻燃涤纶纤维，烘干所得非耐久性阻燃涤纶纤维的极限氧指数为27～28％，强度保持率大于73～78％。
59.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。