一種新型阻燃性纖維及其制備方法與應用
【專利摘要】本發明屬于纖維材料制備技術領域，公開了一種新型阻燃性纖維及其制備方法與應用。該制備方法包括以下步驟：(1)將打漿度為28～70°SR的紙漿加水調節為濃度為1～10％的漿料；(2)向步驟(1)中的漿料中加入質量分數為3～15％的氯化鋁溶液，攪拌反應；(3)向步驟(2)中反應完后的混合液中加入氫氧化鈉溶液，反應，用水洗凈即得阻燃性纖維。本發明通過將氯化鋁溶液與漿料混合，使鋁離子滲透到纖維的細胞腔內，待反應完全后再加入氫氧化鈉，使鋁離子與氫氧根結合成氫氧化鋁，沉淀在纖維細胞腔內。得到的新型阻燃性纖維既能發揮氫氧化鋁脫水吸熱的阻燃效果又能解決氫氧化鋁以加填的方式加入到纖維中留著率低的問題，還能改善紙張因加填導致強度下降的問題。
【專利說明】
一種新型阻燃性纖維及其制備方法與應用
技術領域
[0001] 本發明屬于纖維材料制備技術領域，特別涉及一種新型阻燃性纖維及其制備方法 與應用。
【背景技術】
[0002] 紙及紙制品一般是由植物纖維抄造而成，而植物纖維原料主要由纖維素、半纖維 素、木素組成，是易燃物質。植物纖維的易燃性，決定了紙品的易燃性。從消防安全和實用性 來講，對某些紙及紙板品種的阻燃要求與日倶增，阻燃紙在造紙工業中也得到了相應的發 展。
[0003] 氫氧化鋁在造紙中是一種常用的阻燃劑，通常以加填的方式加入到漿料中，但是 以加填的方式加入，會存在留著率低的問題，并且還會導致紙張的強度下降。所以為解決現 有的問題，急需要找到一種新的方式往纖維中加入氫氧化鋁。
【發明內容】
[0004] 為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種新型阻燃 性纖維的制備方法。
[0005] 本發明另一目的在于提供上述方法制備的新型阻燃性纖維。
[0006] 本發明再一目的在于提供上述新型阻燃性纖維在阻燃紙領域的應用。
[0007] 本發明的目的通過下述方案實現：
[0008] -種新型阻燃性纖維的制備方法，包括以下具體步驟：
[0009] (1)將打漿度為28~70° SR的紙漿加水調節為濃度為1~10 %的漿料；
[0010] (2)向步驟(1)中的漿料中加入質量分數為3~15%的氯化鋁溶液，攪拌反應；
[0011] (3)向步驟(2)中反應完后的混合液中加入氫氧化鈉溶液，反應，然后用蒸餾水洗 凈后再過濾，即得所需的阻燃性纖維。
[0012] 步驟(2)中所用的漿料和氯化鋁溶液的體積比為1:1~1:10。
[0013] 步驟(2)中所述的攪拌反應是指在100~1000r/min的攪拌速度下反應10~80min。
[0014] 步驟(3)中，所用的氫氧化鈉溶液與步驟(2)中反應完后的混合液的體積比為2:1 ~5:1 〇
[0015] 步驟(3)中所用的氫氧化鈉溶液的質量分數為1~3%。
[0016] 步驟(3)中所述的反應是指在常溫下反應1~3h。
[0017] -種由上述制備方法制備得到的新型阻燃性纖維，其極限氧指數達到22%以上。
[0018] 上述新型阻燃性纖維在阻燃紙領域的應用。
[0019] 本發明相對于現有技術，具有如下的優點及有益效果：
[0020] 本發明采用原位結合的方法，先讓鋁離子滲透到纖維的細胞腔內，再用氫氧化鈉 去沉淀細胞腔內的鋁離子，得到氫氧化鋁沉淀。既能發揮氫氧化鋁脫水吸熱的阻燃效果又 能解決氫氧化鋁以加填的方式加入到纖維中留著率低的問題，還能改善紙張因加填導致強 度下降的問題。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0022] 實施例中所用試劑均可從市場購得。
[0023]實施例1:新型阻燃性纖維的制備
[0024] 將打漿度為30° SR的漿料加水稀釋到濃度為1 %，與配制的質量分數為3%的氯化 錯溶液按體積比為1:1的比例混合，在磁力攪拌器上以1 〇〇r/min的速度攪拌1 Omin，使其反 應均勻;將配制的質量分數為1 %的氫氧化鈉溶液，按體積比為2:1的比例加入到上一步反 應完后的混合液中，反應lh;然后將反應完后的纖維用蒸餾水反復洗滌，洗凈加入的化學藥 品即得到阻燃性纖維。
[0025] 實施例2:新型阻燃性纖維的制備
[0026]將打漿度為45° SR的漿料加水稀釋到濃度為3%，與配制的質量分數為8%的氯化 錯溶液按體積比為1:4的比例混合，在磁力攪拌器上以300r/min的速度攪拌30min，使其反 應均勻；將配制的質量分數為1.5%的氫氧化鈉溶液，按體積比為3:1的比例加入到上一步 反應完后的混合液中，反應1.5h;然后將反應完后的纖維用蒸餾水反復洗滌，洗凈加入的化 學藥品即得到阻燃性纖維。
[0027] 實施例3:新型阻燃性纖維的制備
[0028] 將打漿度為60° SR的漿料加水稀釋到濃度為6%，與配制的質量分數為12%的氯化 錯溶液按體積比為1: 7的比例混合，在磁力攪拌器上以600r/min的速度攪拌60min，使其反 應均勻;將配制的質量分數為2 %的氫氧化鈉溶液，按體積比為4:1的比例加入到上一步反 應完后的混合液中，反應2h;然后將反應完后的纖維用蒸餾水反復洗滌，洗凈加入的化學藥 品即得到阻燃性纖維。
[0029]實施例4:新型阻燃性纖維的制備
[0030]將打漿度為70° SR的漿料加水稀釋到濃度為10%，與配制的質量分數為15%的氯 化錯溶液按體積比為1:10的比例混合，在磁力攪拌器上以l〇〇〇r/min的速度攪拌80min，使 其反應均勻；將配制的質量分數為3 %的氫氧化鈉溶液，按體積比為5:1的比例加入到上一 步反應完后的混合液中，反應3h;然后將反應完后的纖維用蒸餾水反復洗滌，洗凈加入的化 學藥品即得到阻燃性纖維。
[0031] 實施例5:對新型阻燃性纖維制備的阻燃紙的阻燃性能和物理強度性能檢測
[0032] 將實施例1-4中制備的新型阻燃性纖維用抄片器抄造成定量為70g/m2的新型阻燃 紙張，對紙張按照標準方法，用氧指數測定儀檢測氧指數、用抗張強度儀檢測抗張強度，檢 測結果表1所示：
[0033]表1阻燃紙的性能檢測
[0034]
[0035] 由上表可以看出，隨著漿料與氯化鋁溶液體積比的減少，即所用氯化鋁的體積越 來越大，制備的新型阻燃紙的氧指數值增加，而阻燃紙阻燃性能的提高是新型阻燃性纖維 的作用，說明本發明制備的新型阻燃性纖維可以明顯改善傳統以加填方式將氫氧化鋁加入 到纖維中留著率低的問題；同時，隨著纖維溶液與氯化鋁溶液體積比的減小，紙張的抗張強 度并沒有發生很大的變化，說明本發明所制備的新型阻燃性纖維可以在不影響紙張強度的 基礎上顯著的提高紙張的阻燃性能。
[0036] 上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于包括以下具體步驟： (1) 將打漿度為28~70° SR的紙漿加水調節為濃度為1~10 %的漿料； (2) 向步驟(1)中的漿料中加入質量分數為3~15%的氯化鋁溶液，攪拌反應； (3) 向步驟(2)中反應完后的混合液中加入氫氧化鈉溶液，反應，然后用蒸餾水洗凈再 過濾即得所需的阻燃性纖維。2. 根據權利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(2)中所用的漿料和氯化鋁溶液的體積比為1:1~1:10。3. 根據權利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(2)中所述的攪拌反應是指在100~1000r/min的攪拌速度下反應10~80min。4. 根據權利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(3)中，所用的氫氧化鈉溶液與步驟(2)中反應完后的混合液的體積比為2:1~5: 1〇5. 根據權利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(3)中所用的氫氧化鈉溶液的質量分數為1~3%。6. 根據權利要求1所述的新型阻燃性纖維的制備方法，其特征在于： 步驟(3)中所述的反應是指反應1~3h。7. -種新型阻燃性纖維，其特征在于由權利要求1~6任一項所述的制備方法制備得 到。8. 根據權利要求7所述的新型阻燃性纖維在阻燃紙領域的應用。
【文檔編號】D21C9/00GK105862482SQ201610203356
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發明人】楊飛, 馬紅燕
【申請人】華南理工大學