一種纖維及其制備方法和制得的面料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及面料纖維領(lǐng)域，具體而言，涉及一種纖維及其制備方法和制得的面料。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場(chǎng)上的特種服裝和廣告面料纖維本身撕裂牢度差，手感差，不耐高溫，抗紫外線差，沒有安全防火性和導(dǎo)電絕緣性等等性能。
[0003]為了解決上述的問題，一般采用在面料中添加一些化工助劑讓產(chǎn)品有短期的一定的效果，而面料本身并沒有什么功能，但這種后處理后的面料通過幾次水冼或一段時(shí)間的使用后，產(chǎn)品又恢復(fù)了本身的狀態(tài)。因此，亟需一種更安全可靠的面料出現(xiàn)，以滿足人們的需求。
[0004]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一目的在于提供一種纖維，織成的面料不僅強(qiáng)度高，耐磨，耐α、β、γ射線以及紫外光線輻射的性能十分優(yōu)異，并且耐高溫，耐黃變，可永久阻燃，安全性可靠，此夕卜，還具有可印刷性。
[0006]本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述的纖維的制備方法，該方法操作簡(jiǎn)便，制得的纖維性能穩(wěn)定。
[0007]本發(fā)明的第三目的在于提供含有所述纖維的面料，該面料不僅強(qiáng)度高，耐磨性好，抗腐蝕性強(qiáng)，耐黃變，并且還具有永久阻燃以及優(yōu)良的抗紫外線性能，且具有可印刷性，可作為特種服裝原料和廣告面料使用。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案:
[0009]—種纖維，主要由以下原料制成，按重量百分比計(jì)，聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物89% -92.5%，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯5% -1.5%，耐黃變劑1.5% -2.0%，抗紫外線劑1.0% -1.
[0010]本發(fā)明提供的纖維，特定選用聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物作為主要原料，繼承其強(qiáng)度、耐摩擦性、抗腐蝕性、彈性等優(yōu)良性能；再輔以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯以增加白度和實(shí)現(xiàn)可印刷性，并添加特定含量的耐黃變劑和抗紫外線劑，各原料之間相容性好，并且各原料之間協(xié)同配合增強(qiáng)，制得的纖維不僅強(qiáng)度高，耐磨，耐α、β、γ射線以及紫外光線輻射的性能十分優(yōu)異，耐黃變，并且耐高溫，可永久阻燃，安全性可靠，此外，還具有可印刷性。
[0011]為了進(jìn)一步增強(qiáng)各原料之間的協(xié)同增強(qiáng)效果，以制得的纖維性能更好，優(yōu)選地，按重量百分比計(jì)，聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物90% -91%，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯6% _7%，耐黃變劑1.8% _2.0%，抗紫外線劑1.2% -1.5%。
[0012]聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物可通過市售購買，也可以自己合成。具體地，所述聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物由間苯二甲酰氯和間苯二胺縮聚而成。
[0013]優(yōu)選地，所述聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物采用低溫溶液縮聚法進(jìn)行制備。制得的聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物性能穩(wěn)定，與其他原料相容性好，易于與其他原料配合以制得綜合性能優(yōu)良的纖維。
[0014]進(jìn)一步地，所述低溫溶液縮聚法為:把間苯二胺溶解在N，N 二甲基乙酰胺溶劑中，攪拌下加人間苯二甲酰氯，反應(yīng)得到紡絲液即可。
[0015]聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物采用低溫溶液縮聚法，其具體步驟按照常規(guī)的方法制備即可。
[0016]優(yōu)選地，所述纖維采用干法紡紗工藝制備。
[0017]聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯可通過市售購買，也可以自己合成。具體可采用以下方式制備，所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯是以精對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ズ鸵叶紴樵辖?jīng)酯化或酯交換和縮聚反應(yīng)制成。
[0018]干法紡紗工藝制得的纖維工藝簡(jiǎn)單，易于操作，節(jié)約成本。
[0019]進(jìn)一步地，所述纖維為長(zhǎng)絲型，以滿足生產(chǎn)布料的需求。
[0020]根據(jù)需求，可制得不同纖度的纖維，如纖度為15D的纖維，纖度為20D的纖維，纖度為50D的纖維，纖度為80D的纖維，纖度為100D的纖維，纖度為150D的纖維，等等。進(jìn)一步地，所述纖維的纖度為15-150D。
[0021]本發(fā)明還提供了所述的纖維的制備方法，包括以下步驟:
[0022]各原料混合后加入氫氧化鈣進(jìn)行中和反應(yīng)，得到含23% -25%聚合物和8% -10%CaCljtl黏桐液；
[0023]所述黏稠液經(jīng)過濾后加熱到185?195°C進(jìn)行干法紡絲，得到初生纖維；
[0024]所述初生纖維經(jīng)水洗去除無機(jī)鹽，然后進(jìn)行拉伸即可。
[0025]本發(fā)明提供的纖維的制備方法，先將各原料混合，得到混合液后，添加氫氧化鈣進(jìn)行中和反應(yīng)，得到含有一定質(zhì)量濃度的聚合物和CaClJ^黏稠液，將該黏稠液加熱到一定溫度即可進(jìn)行干法紡絲，得到初生纖維，再將初生纖維處理后進(jìn)行拉伸即得到纖維。整個(gè)方法制作簡(jiǎn)便，且制得的纖維均一度好，質(zhì)量性能穩(wěn)定。
[0026]纖維的制備方法中的拉伸可采用以下兩種方式實(shí)現(xiàn):
[0027]進(jìn)一步地，所述拉伸為:在305_310°C進(jìn)行3.5-4.5倍的拉伸。
[0028]進(jìn)一步地，所述拉伸為:初生纖維經(jīng)卷繞后，進(jìn)入沸水浴進(jìn)行拉伸、干燥，再于300-310°C下張緊 1.10-1.15 倍處理。
[0029]采用上述兩種拉伸方式，制得的纖維的強(qiáng)度和受力均一，性能優(yōu)良。
[0030]本發(fā)明的第三目的在于提供一種含有上述纖維的面料。
[0031]該面料不僅強(qiáng)度高，耐磨性好，抗腐蝕性強(qiáng)，耐黃變，并且還具有永久阻燃以及優(yōu)良的抗紫外線性能，且具有可印刷性，可作為特種服裝原料和廣告面料使用。
[0032]其中，可印刷性，是指以本發(fā)明提供的纖維作為原料，紡織得到的布料可印花或印刷字體等等，印刷可以采用數(shù)碼印花、噴繪、熱轉(zhuǎn)移、冷轉(zhuǎn)移、水印花等等。而僅僅以聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物制得的纖維不具有可印刷性。
[0033]另外，纖維的阻燃由燃燒過程可以看出，就是設(shè)法阻礙纖維的熱分解，抑制可燃性氣體生成和稀釋可燃性氣體，改變熱分解反應(yīng)機(jī)理(化學(xué)機(jī)理)，阻斷熱反饋回路，以及隔離空氣和熱環(huán)境，來達(dá)到消除或減輕燃燒三要素(可燃物質(zhì)、溫度、氧氣)的影響，而達(dá)到阻燃目的的。通常纖維阻燃的機(jī)理主要有以下幾種:
[0034](I)吸熱作用。具有高熱容量的阻燃劑，在高溫下發(fā)生相變、脫水或脫鹵化氫等吸熱反應(yīng)，降低纖維材料表面和火焰區(qū)的溫度，減慢熱裂解反應(yīng)的速度，抑制可燃性氣體的生成。
[0035](2)覆蓋保護(hù)作用。阻燃劑受熱后，在纖維材料表面熔融形成玻璃狀覆蓋層，成為凝聚相和火焰之間的一個(gè)屏障。既隔絕氧氣、阻止可燃性氣體的擴(kuò)散，又可阻擋熱傳導(dǎo)和熱輻射，減少反饋給纖維材料的熱量，從而抑制熱裂解和燃燒反應(yīng)。
[0036](3)氣體稀釋作用。阻燃劑吸熱分解釋放出氮?dú)?、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性氣體，使纖維材料裂解處的可燃性氣體濃度被稀釋到燃燒極限以下?；蚴够鹧嬷行奶幉糠謪^(qū)域的氧氣不足，阻止燃燒繼續(xù)。此外，這種不燃性氣體還有散熱降溫作用。它們的阻燃作用大小順序是:N2>C02>S02>NH3o
[0037](4)凝聚相阻燃。通過阻燃劑的作用，在凝聚相反應(yīng)區(qū)改變纖維大分子鏈的熱裂解反應(yīng)歷程，促使發(fā)生脫水、縮合、環(huán)化、交聯(lián)等反應(yīng)，直至炭化，以增加炭化殘?jiān)?，減少可燃性氣體的產(chǎn)生，使阻燃劑在凝聚相發(fā)揮阻燃作用。凝聚相阻燃作用的效果，與阻燃劑同纖維在化學(xué)結(jié)構(gòu)上的匹配與否有密切關(guān)系。
[0038](5)氣相阻燃。添加少量抑制劑，在火焰區(qū)大量捕捉輕質(zhì)自由基和氫自由基，降低自由基濃度，從而抑制或中斷燃燒的連鎖反應(yīng)，在氣相發(fā)揮阻燃作用。氣相阻燃作用對(duì)纖維材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)并不敏感。
[0039](6)微粒的表面效