專利名稱：再生纖維素纖維在阻燃產(chǎn)品中的用途的制作方法
再生纖維素纖維在阻燃產(chǎn)品中的用途本發(fā)明涉及通過粘膠方法獲得的再生纖維素纖維在阻燃產(chǎn)品中的用途。阻燃粘膠纖維有許多應(yīng)用領(lǐng)域，像例如在防護(hù)服、床墊填充物、室內(nèi)材料等中并提供一般的安全。已經(jīng)知道各種各樣的阻燃粘膠纖維 一方面已知，粘膠纖維通過摻入聚硅酸而具有阻燃性。但是，聚硅酸的摻入導(dǎo)致形成硬而脆的纖維，這些纖維雖然適合于非織造物，但不適用于紡織應(yīng)用。通過摻入含磷添加劑獲得的粘膠纖維以商標(biāo)名Lenzing FR 被投放市場。但是，為了用含磷添加劑獲得足夠的阻燃性，必須采用高的添加程度。因?yàn)樘砑觿┏杀靖叨斐闪死w維最終價(jià)格高昂。也存在許多關(guān)于事后使纖維素纖維具備阻燃性的建議，就是說，涂覆已制成的纖維，像例如 Proban(THPC)和 Pyrovatex. CP。不過，這種事后處理的織物/纖維只有有限的耐洗性。通過使用的交聯(lián)化學(xué)品產(chǎn)生殘余量的危害健康的甲醛。此外，交聯(lián)反應(yīng)造成纖維/織物的脆化和硬化。US3734683描述了纖維素纖維的阻燃效果，該纖維素纖維通過制備羧基纖維素具有較高的羧基基團(tuán)含量。根據(jù)該文獻(xiàn)，粘膠纖維在復(fù)雜的方法中用二氧化氮氧化并且隨后后處理。該方法無法以經(jīng)濟(jì)有利的纖維制造工藝來投入使用。此外，上述氧化將導(dǎo)致纖維結(jié)構(gòu)受損和缺乏可加工性。本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種成本有利的且有效的阻燃纖維，它可以在常規(guī)紡織工藝中良好地加工。該任務(wù)通過在阻燃產(chǎn)品中使用加入有羧甲基纖維素的再生纖維素纖維解決。在從屬權(quán)利要求中列舉了優(yōu)選實(shí)施方式。本發(fā)明的詳細(xì)說明令人吃驚地表明，加入有羧甲基纖維素(CMC)的再生纖維素纖維起到了有效阻燃作用，并且不僅可以相對有利地來制造，而且可以良好地被加工。本專業(yè)技術(shù)人員將在纖維中加入羧甲基纖維素的措施理解為，(在纖維再生后)在未衍生化纖維素的基質(zhì)中加入CMC。與將CMC施加到已制得的纖維上不同，這尤其能通過將CMC紡入到紡絲粘膠中實(shí)現(xiàn)。含有羧甲基纖維素(CMC)含量的粘膠纖維是已知的。在此涉及混合纖維，它通過將羧甲基纖維素紡入到粘膠紡絲原液(Viskosespinnmasse)中獲得。這樣的纖維也商業(yè)生產(chǎn)(US4, 199，367A, US4, 289，824A)。例如，為此按照常規(guī)方法生產(chǎn)粘膠紡絲原液。在紡絲緊前面，在紡絲原液中加入8-12重量％的羧甲基纖維素(CMC)溶液，從而得到基于未衍生化纖維素計(jì)的期望的摻入量。后處理和干燥按照常規(guī)方法進(jìn)行?；谖囱苌w維素計(jì)，加入到再生纖維素纖維中的羧甲基纖維素的含量優(yōu)選為5重量％ -50重量％，尤其優(yōu)選為15重量％ -40重量％，最優(yōu)選為20重量％ -30重量％。羧甲基纖維素可以是市售產(chǎn)品，其具有O. 6-1. 2，優(yōu)選O. 65-0. 85的取代度DS和30-800mPas、優(yōu)選為 50_100mPas 的粘度(2% 的溶液，25°C )。按照本發(fā)明所采用的含有CMC的再生纖維素纖維以下也被稱為“粘膠/CMC混合纖維”。粘膠/CMC混合纖維的纖維纖度優(yōu)選為O. 5分特至8分特，特別優(yōu)選I. 3分特至6分特。 按照本發(fā)明所用的粘膠/CMC混合纖維的纖維長度可以為2_至80_，尤其取決于應(yīng)用領(lǐng)域。2-20mm的纖維長度尤其適用于濕法紡織工藝(Wetlaidprozess), 20_80mm的纖維長度適用于梳理工藝。粘膠/CMC混合纖維優(yōu)選含有其它阻燃添加劑。該其它添加劑尤其可選自含鹵素添加劑、含磷添加劑、鋁鹽和鎂鹽和聚硅酸。該其它添加劑可以按照本身已知的方式通過紡入到粘膠紡絲原液而被加入纖維中(例如在含磷添加劑例如Exolit. 5060的情況下)，或者被之后施加到纖維上(像例如在鋁鹽的堿性溶液的情況下)。與粘膠纖維或者由純的粘膠纖維制成的產(chǎn)品不同，根據(jù)本發(fā)明所用的粘膠/CMC混合纖維或者含有它的織物或非織造物在點(diǎn)燃后沒有繼續(xù)燃燒。相反，火焰直接熄滅并且纖維僅僅繼續(xù)無焰燃燒(glimmen)?；谖囱苌w維素計(jì)的20重量％以上的CMC的加入效果已經(jīng)特別突出。不過，與幾種已知的阻燃粘膠纖維不同，按照本發(fā)明所用的粘膠/CMC混合纖維在其強(qiáng)度值和伸長率方面和在其彈性方面與常見的粘膠纖維沒有顯著區(qū)別并因此可與常見的粘膠纖維完全一樣地加工。被用于本發(fā)明的纖維的添加劑(CMC)在健康方面毫無問題并且甚至被用作食品添加劑。沒有發(fā)生纖維的脆化和硬化。阻燃效果是不受限地耐洗的。與此相應(yīng)，本發(fā)明還涉及包含加入有羧甲基纖維素的再生纖維素纖維的阻燃產(chǎn)
品，O根據(jù)本發(fā)明的阻燃產(chǎn)品的特征優(yōu)選在于，基于未衍生化纖維素計(jì)，在纖維素纖維中加入的羧甲基纖維素的含量為5重量％ -50重量％，優(yōu)選15重量％ -40重量％，特別優(yōu)選為20重量％ -30重量％。根據(jù)本發(fā)明的阻燃產(chǎn)品優(yōu)選可以包含10% -100%含量的粘膠/CM°C混合纖維。根據(jù)本發(fā)明的阻燃產(chǎn)品優(yōu)選選自服裝、尤其是防護(hù)服，家用織物、尤其是床墊，汽車織物，過濾材料和用于建筑和汽車領(lǐng)域的絕緣材料。實(shí)施例按照已知的方式生產(chǎn)出粘膠/CMC混合短纖維(Mischstapelfaser),其基于未衍生化纖維素計(jì)含有0% (零樣品)、12重量％、20重量％和30重量(％的01 。這些纖維被切斷成40mm的短纖長度。由該纖維樣品，制造出各為10克的轉(zhuǎn)子環(huán)(Rotorring)。這些轉(zhuǎn)子環(huán)隨后被打開并且通過棉條班光機(jī)(Tamponkalander)施壓。所生產(chǎn)出的帶具有在約5mm的厚度下約238g/m2 (206-260g/m2)的單位面積重量。為了進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，裁切出8x2cm尺寸的試樣。樣品被水平夾緊或豎直夾緊，并且樣品自由端用本生燈點(diǎn)燃給定的時(shí)間。結(jié)果、
常規(guī)的粘膠纖維(O %的CMC)樣品在I秒點(diǎn)火時(shí)間內(nèi)已經(jīng)著火并且隨后以熊熊火焰繼續(xù)燃燒，直到徹底燃盡。含有12 %或20 %的CMC的粘膠纖維(根據(jù)本發(fā)明):樣品在直接接觸燃燒器火焰時(shí)燃燒。但在拿開火焰后，樣品馬上熄滅(自熄滅)。在一些情況下，在拿開火焰后，從樣品中松散伸出的個(gè)別纖維還在表面上燃燒。點(diǎn)火時(shí)間在Is-IOs變化。所有樣品在拿開火焰后立即熄滅。只是因?yàn)檩^長時(shí)間接觸燃燒器火焰而增大了燃燒量。所有樣品在熄火后無焰燃燒。因而，在所有情況中都出現(xiàn)樣品緩慢完全灰化。
權(quán)利要求
1.加入有羧甲基纖維素的再生纖維素纖維在阻燃產(chǎn)品中的用途。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的用途，其特征在于，基于未衍生化纖維素計(jì)，在所述纖維素纖維中所加入的羧甲基纖維素的含量為5重量％ -50重量％，優(yōu)選為15重量％ -40重量％，尤其優(yōu)選為20重量％ -30重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的用途，其特征在于，該纖維素纖維的纖維纖度為O.5分特至8分特，優(yōu)選I. 3分特至6分特。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的用途，其特征在于，該纖維素纖維的纖維長度為2mm至80mm。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的用途，其特征在于，該纖維含有其它阻燃添加劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的用途，其特征在于，該其它阻燃添加劑選自含鹵素添加劑、含磷添加劑、鋁鹽和鎂鹽和聚硅酸。
7.阻燃產(chǎn)品，其包含加入有羧甲基纖維素的再生纖維素纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的阻燃產(chǎn)品，其特征在于，基于未衍生化纖維素計(jì)，在所述纖維素纖維中所加入的羧甲基纖維素的含量為5重量％ -50重量％，優(yōu)選為15重量％ -40重量％，特別優(yōu)選為20重量％ -30重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8之一的阻燃產(chǎn)品，其特征在于，其包含10%-100%含量的再生纖維素纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9之一的阻燃產(chǎn)品，其選自服裝、尤其是防護(hù)服，家用織物、尤其是床墊，汽車織物、過濾材料和用于建筑和汽車領(lǐng)域的絕緣材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及加入有羧甲基纖維素的再生纖維素纖維在阻燃產(chǎn)品中的用途。
文檔編號D01F1/07GK102639768SQ201080034191
公開日2012年8月15日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者I·伯恩特 申請人:凱爾海姆纖維制品有限責(zé)任公司