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国内阻燃粘胶纤维存在问题及解决方法

磷系阻燃粘胶纤维的结构造成纤维的强度及湿模量较低,影响阻燃粘胶纤维在某些领域的应用。针对这些问题,解决的方向是:普通纤维存在的问题直接影响阻燃纤维,普通纤维性能提高后,阻燃纤维的问题将迎刃而解,另外,降低阻燃剂的影响及改善加工织造技术也是有效途径。

1. 近期的主要解决方法

1.1 应用高湿模量粘胶纤维生产技术。

从粘胶纤维原液制备及成型机制入手,原液制备过程采用高聚合度浆粕并降低聚合速度,提高成品纤维聚合度;纤维成型过程采用缓成型及高倍拉伸工艺,提高纤维结晶度及取向度,应用此技术的阻燃粘胶纤维干态强度有望达到2.4 cN/dtex。

1.2 改善加工织造技术。

与高强阻燃维纶、芳纶、聚对苯嗯二唑纤维等高性能纤维混纺也是提高织物力学性能行之有效的方法之一。

2. 远期的主要解决方法

从长远看,改变传统粘胶纤维及阻燃剂生产技术是发展方向。

2.1 应用新型溶剂法纤维生产技术。

与传统粘胶法生产纤维素纤维相比,溶剂溶解纤维素不需要经过碱预处理及发生二硫化碳酯化等许多化学反应,溶剂分子中原子(离子)与纤维素的羟基形成氢键或形成配位键,促使纤维素溶解于溶剂体系中,形成纤维素的液晶态真溶液,可溶解高聚合度纤维素,对纤维素结构破坏小;纺丝采用干喷湿法,成型先经过一定的气隙,纤维分子排列度好,大分子取向较大,丝条冷却充分,在凝固浴中成形缓慢,纤维内外结构均匀。

新型溶剂法生产的纤维素纤维是一种高聚合度、高结晶度、纤维截面为圆形的纤维素纤维,具有高强度、高湿模量、干湿强度相仿等特点,应用此技术阻燃纤维强度有望达到3.0 cN/dtex以上。表为普通粘胶纤维与新型溶剂法纤维指标对比。

2.2 开发新型生物质纤维。

目前我国对新型生物质纤维的研究比较热,将生物质原料经化学改性,生成具有热塑性及熔点低于分解温度的聚合物,经熔融纺丝生产可再生生物质纤维,纤维本身具有一定的阻燃性,添加少量阻燃剂即可达到较高阻燃性,但可能存在燃烧时熔融滴落问题,应用此技术阻燃纤维强度有望达到4.0 cN/dtex以上。热塑性纤维素衍生物熔融纺纤维生产过程见图5。热塑性纤维素衍生物熔融纺丝特点是:纤维强度高,改性方便;纺丝阶段无需溶剂,生产成本低;工艺简单,生产效率高;试剂消耗少。

2.3 开发新型纳米阻燃剂 。

现有磷系阻燃剂加入量为20% 才能保证阻燃效果,这不但提高了纤维生产成本,而且影响了纤维可纺性。随着纳米技术的不断发展,对阻燃纤维的发展会起到极大的促进作用,阻燃剂颗粒越小,其有效性越强,加入量也会降低,同时会提高可纺性和成品质量,降低成本。

通过讲述国内阻燃粘胶纤维的存在的问题,我们能够深入的审视行业内的不阻。本文从近期和远期两方面提供的解决方法为行业生产者提供了借鉴和参考。


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