一种新型高性能阻燃面料及制备方法与流程

本发明涉及阻燃面料，具体而言，涉及一种新型高性能阻燃面料及制备方法。

背景技术：

1、阻燃面料分为后整理阻燃面料，如纯棉、涤棉等，以及本质阻燃面料，如芳纶、腈棉等，其中，芳纶因其具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、生命周期长等优良性能，而被广泛应用于制备阻燃面料和服饰。芳纶是一种柔性高分子合成纤维，其伸长率大、可纺性好，可生产成不同纤度、不同长度的短纤维和长丝，进而通过纺织成型。

2、如公开号为cn117051524a的专利，就公开了一种高强度阻燃面料及其制备方法，包括改性芳纶纤维，改性阻燃棉纤维、阻燃黏胶纤维和腈氯纶纤维，所述的改性芳纶纤维包括改性间位芳纶纤维和改性对位芳纶，按照重量百分比计：改性间位芳纶纤维50-55％、改性阻燃棉纤维20-25％、阻燃粘胶纤维8-10％、腈氯纶纤维10-15％和对位芳纶纤维3-5％。通过采用多种改良后的纤维进行混合纺织，可提高面料的热防护性能，同时克服对芳纶进行改性而导致的阻燃性下降的问题。

3、其原料选用85％的阻燃芳纶纤维和15％的棉纤维，采用赛络纺和紧密纺联合的纺纱方法进行纺制，然后织造而成；在纺制前，采用抗静电剂对阻燃芳纶纤维进行预处理，并放置7-9小时以上，在织造时对纱线进行润滑及上蜡处理，即可制得柔软、平滑、高吸湿性的阻燃面料。

4、然而，现有的如上述芳纶阻燃面料在使用中存在如下问题：随着长时间或反复使用，面料的阻燃性难以持久保持，随着使用时间和次数的推移，面料的阻燃性能易出现明显降低的问题。因此，现亟需一种能够持久长效地保持高阻燃性能的芳纶阻燃面料。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：

2、目前，芳纶因其自身具有阻燃性，而被广泛应用于阻燃面料的原料中，然而，现有的芳纶阻燃面料存在如下问题：随着长时间或反复使用，面料的阻燃性难以持久保持，随着使用时间和次数的推移，面料的阻燃性能易出现明显降低的问题，从而导致防护面料的阻燃寿命短等的问题。

3、本发明采用的技术方案：

4、本发明提供了一种新型高性能阻燃面料，按质量份数计，包括56.5-65份芳纶纤维、20-32份聚苯硫醚纤维、45-52.5份改性密胺纤维以及16-25份纳米氮化硼；

5、所述芳纶纤维包括纤维层、以及覆设于所述纤维层外周的防护层，所述防护层包含sio2；所述改性密胺纤维包含三聚氰胺和氧化石墨烯。

6、优选地，所述芳纶纤维的制备方法，包括如下步骤：

7、a1分别取苯二胺和苯二甲酰氯，并分别用溶剂和纳米氮化硼分散液制成苯二胺溶液和苯二甲酰氯复合液；

8、a2取苯二甲酰氯复合液，加热，预反应；再加入苯二胺溶液，搅拌反应，得到芳纶原浆；

9、a3取芳纶原浆，进行湿法纺丝，清洗，干燥；再通过少量多次涂敷二氧化硅气凝胶，形成所述防护层，得到所述芳纶纤维。

10、优选地，步骤a1中，苯二胺与苯二甲酰氯的质量比为1:1.85-2，且纳米氮化硼分散液中的氮化硼质量占芳纶纤维总质量的13.1-27.4wt％。

11、优选地，步骤a3中，防护层的厚度为0.05-0.18μm，芳纶原浆的湿法纺丝直径为0.25-1μm。

12、优选地，所述聚苯硫醚纤维的制备方法，包括如下步骤：

13、取pps树脂粉料，加入至纳米氮化硼分散液和溶剂的混合液中，在搅拌状态下，加热；降温烘干，水浴冷却，再进行萃取、烘干、开松、除杂，得到所述聚苯硫醚纤维。

14、优选地，pps树脂粉料与纳米氮化硼分散液中的氮化硼的质量比为0.08-0.2。

15、优选地，所述改性密胺纤维的制备方法，包括如下步骤：

16、b1取氧化石墨烯，置于去离子水中，超声分散，得到氧化石墨烯水溶液；

17、b2向氧化石墨烯水溶液中加入三聚氰胺和改性助剂，再加入至纳米氮化硼分散液中；在搅拌状态下，加热反应，后经水洗、抽滤，得到三聚氰胺复合物；

18、b3将三聚氰胺复合物与树脂混合均匀，真空干燥，挤出成丝，再通过纺丝，即制成所述改性密胺纤维。

19、优选地，氧化石墨烯与三聚氰胺、改性助剂的质量比为1:8-15:1.2-1.8，三聚氰胺复合物与树脂的质量比为1-4:6-7.5。

20、优选地，所述纳米氮化硼分散液的制备方法，包括如下步骤：

21、取固态氮化硼，加入至溶剂中，搅拌均匀；再置于超声中，离心，取上层清液，即得到纳米氮化硼分散液。

22、一种上述新型高性能阻燃面料的制备方法，包括如下步骤：

23、s1将所述芳纶纤维、所述聚苯硫醚纤维以及所述改性密胺纤维，混合均匀，纺织成纱线；

24、s2将纱线进行多次水洗和皂洗除杂，再通过织布机纺织成布，得到所述新型高性能阻燃面料。

25、本发明的有益效果表现在：

26、本发明经研究发现，传统芳纶面料在长时间或反复使用后，其阻燃性能下降，主要是因为：在持续高温环境以及反复水洗的影响下，芳纶纤维受到多方向作用力的拉扯和水的浸润，从而导致芳纶纤维撕裂和受损，进而造成面料阻燃等性能下降的问题。

27、本发明采用芳纶纤维与改性密胺纤维等混织，其中，芳纶纤维的纤维阻燃层表面设置有可与三聚氰胺交联且稳定的保护层，而改性密胺纤维中的三聚氰胺经过化学改性处理，具有更加突出的抗撕拉和耐高温性能，将上述纤维混合纺织，制备得到的服饰面料，在长时间使用或反复多次清洗中，能够有效保护纤维形态，避免高温环境或水洗过程造成的纤维撕裂受损等，从而提升面料阻燃性的耐久效果，延长其在阻燃作用上的使用寿命。

技术特征：

1.一种新型高性能阻燃面料，其特征在于，按质量份数计，包括56.5-65份芳纶纤维、20-32份聚苯硫醚纤维、45-52.5份改性密胺纤维以及16-25份纳米氮化硼；

2.根据权利要求1所述的新型高性能阻燃面料，其特征在于，所述芳纶纤维的制备方法，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的新型高性能阻燃面料，其特征在于，步骤a1中，苯二胺与苯二甲酰氯的质量比为1:1.85-2，且纳米氮化硼分散液中的氮化硼质量占芳纶纤维总质量的13.1-27.4wt％。

4.根据权利要求2所述的新型高性能阻燃面料，其特征在于，步骤a3中，防护层的厚度为0.05-0.18μm，芳纶原浆的湿法纺丝直径为0.25-1μm。

5.根据权利要求1所述的新型高性能阻燃面料，其特征在于，所述聚苯硫醚纤维的制备方法，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的新型高性能阻燃面料，其特征在于，pps树脂粉料与纳米氮化硼分散液中的氮化硼的质量比为0.08-0.2。

7.根据权利要求1所述的新型高性能阻燃面料，其特征在于，所述改性密胺纤维的制备方法，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的新型高性能阻燃面料，其特征在于，氧化石墨烯与三聚氰胺、改性助剂的质量比为1:8-15:1.2-1.8，三聚氰胺复合物与树脂的质量比为1-4:6-7.5。

9.根据权利要求2至8中任意一项所述的新型高性能阻燃面料，其特征在于，所述纳米氮化硼分散液的制备方法，包括如下步骤：

10.一种根据权利要求1至9中任意一项所述的新型高性能阻燃面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明涉及阻燃面料技术领域，公开了一种新型高性能阻燃面料及制备方法，按质量份数计，所述新型高性能阻燃面料包括56.5‑65份芳纶纤维、20‑32份聚苯硫醚纤维、45‑52.5份改性密胺纤维以及16‑25份纳米氮化硼；所述芳纶纤维包括纤维层、以及覆设于所述纤维层外周的防护层，所述防护层包含SiO2；所述改性密胺纤维包含三聚氰胺和氧化石墨烯。本发明的新型高性能阻燃面料，通过芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、改性密胺纤维多种纤维进行混织，在长时间使用或反复多次清洗中，依旧能够有效保护纤维形态，避免高温环境或水洗过程造成的纤维撕裂受损等，从而提升面料阻燃性的耐久效果，延长其在阻燃作用上的使用寿命。技术研发人员：林武周,汤剑平,何伟,刘灵权,王桦,魏玉君,李晓岩受保护的技术使用者：四川豪尔泰服饰有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13