阻燃Lyocell纖維的制備及其結構與性能的研究.pdf

1、Lyocell纖維是一種再生纖維素纖維，具有優(yōu)異的吸濕透氣性、手感好、穿著舒適，并且原料為纖維素，自然界中來源廣泛，因而受到人們廣泛歡迎。但是Lyocell纖維屬易燃纖維，存在燃燒的危險性，由纖維素纖維織物引發(fā)的火災已嚴重影響人們的生命財產(chǎn)安全。纖維素纖維織物在帶來各種優(yōu)異產(chǎn)品的同時，也給我們帶來了火災隱患，為了預防火災，保護人類生命財產(chǎn)安全，阻燃Lyocell纖維的開發(fā)和應用具有重要的實際意義。
　　本論文選用環(huán)狀硫代焦磷酸酯（

2、DXL1212）、2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)和三聚氰胺(MA)三種阻燃劑，通過共混法添加到纖維素/NMMO·H2O溶液中，采用干濕法紡制出阻燃Lyocell纖維。
　　本論文采用納米粒度與電位分析儀、超聲波細胞粉碎儀和離心機來表征阻燃劑的粒徑和分散性，實驗發(fā)現(xiàn)阻燃劑DXL1212在NMMO溶劑中分散均勻穩(wěn)定，CEPPA和MA能很好地溶解在NMMO溶劑中。通過TG測定結果顯示，阻燃劑DXL1212、CEPPA和MA的起始分解

3、溫度分別是315℃，349℃和346℃，熱穩(wěn)定性良好。
　　然后采用哈克控制應力流變儀對阻燃劑/纖維素/NMMO·H2O溶液的流變性能和可紡性進行分析。實驗發(fā)現(xiàn)添加阻燃劑的紡絲原液仍然是典型的切力變稀流體，隨著阻燃劑的添加量的增加，紡絲原液的表觀粘度下降。
　　采用SEM對阻燃Lyocell纖維的形貌結構觀察，結果表明DXL1212阻燃劑顆粒附著在纖維表面，纖維的表面不平整，而CEPPA和MA對纖維的表面影響較小。通過紅外和

4、元素分析發(fā)現(xiàn)，纖維中DXL1212實際含量比理論含量低得多，因為其在紡絲過程中流失嚴重;CEPPA和MA與纖維素分子結合在一起。通過光學顯微鏡對超聲處理后纖維的原纖化現(xiàn)象進行觀察，實驗發(fā)現(xiàn)添加DXL1212對于Lyocell纖維的原纖化程度改善不明顯，而CEPPA和MA明顯改善了Lyocell纖維的原纖化程度。
　　使用纖維細度儀和強力儀對阻燃Lyocell纖維的力學性能進行測試，結果表明，紡絲速度增加提高了纖維的力學性能;隨著三

5、種阻燃劑添加量的增加，纖維的斷裂強度和初始模量先增加后減少，伸長率逐漸下降。其中CEPPA添加量為20％時，纖維的強度和模量分別提高10.3％和40％，力學性能最佳。
　　通過TG測定阻燃Lyocell纖維的熱穩(wěn)定性能，結果表明，添加15％DXL1212的Lyocell纖維熱裂解的殘?zhí)苛繛?0％，比純Lyocell纖維有所提高，CEPPA和MA提高了纖維的起始分解溫度。通過極限氧指數(shù)儀測定，結果表明當DXL1212、MA和CEPP