[发明专利]一种阻燃纱线及其生产工艺

权利要求书

1.一种阻燃纱线，其特征在于，由改性阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比1:0.2-7均匀混合后纺线制成；

上述阻燃纱线的生产工艺，包括如下步骤：

步骤一、制备改性阻燃棉纤维；

所述改性阻燃棉纤维的制备方法为：

S1、将棉纤维加入质量浓度为1%的NaOH水溶液中，加热至65-90℃后保温处理30-40min，然后向其中加入NaOH，调节NaOH水溶液的质量浓度为3%-4%，向其中加入双氧水，保温继续反应120-130min后，过滤取出棉纤维，去离子水洗涤至中性后，在45-60℃的温度下烘干干燥后待用，其中溶液中的双氧水浓度为8g/L；

S2、将马来酸酐加入N-N二甲基甲酰胺中，混合搅拌溶解后，将步骤S1处理得到的棉纤维加入其中，在90-110℃的温度下加热反应3h，其中马来酸酐与N-N二甲基甲酰胺两者的重量比为3:3.5-4；然后通过去离子水与丙酮分别对棉纤维进行洗涤，最后在40-48℃的温度下烘干，得到接枝棉纤维；

S3、将阻燃蛋白填料加入去离子水中，搅拌分散均匀后，将接枝棉纤维加入阻燃蛋白填料的去离子水分散液中，超声分散后，在25-40℃的温度下搅拌反应1.5-2.5h后，取出接枝棉纤维，用去离子水洗涤至中性后，在35-40℃的温度下烘干，得到改性阻燃棉纤维；

所述阻燃蛋白填料的制备方法为：

S21、配制质量浓度为5%-11%的乳清蛋白去离子水溶液，向其中加入葡聚糖，搅拌分散均匀后，对其进行微波处理，其中葡聚糖在乳清蛋白去离子水溶液中的添加量为3-7mL/100mL；

S22、将步骤S21中经过处理的乳清蛋白去离子水溶液冷冻干燥，得到一次冷冻乳清蛋白，将一次冷冻乳清蛋白加入去离子水中使一次冷冻乳清蛋白复水后，再次进行冷冻干燥，得到改性乳清蛋白；

S23、配制摩尔浓度为0.04-0.13mol/L的金属盐溶液，向其中加入改性乳清蛋白，改性乳清蛋白在金属盐溶液中的添加量为7-14g/100mL，搅拌分散均匀后，在60-120KHz的条件下超声处理10-15min，然后在25-40℃的温度下搅拌反应1.5-2.5h后，过滤取出乳清蛋白，用去离子水洗涤至中性后，在35-40℃的温度下烘干，得到阻燃蛋白填料；

步骤二、制备阻燃弹性纤维；

A1、将聚乙烯醇与聚丙烯腈加入二甲基亚砜中溶解，其中聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量比为1:1-9，聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量和与二甲基亚砜的体积之比为15-28g:100mL，经脱泡后得到原液待用；

A2、将有机蒙脱土加入去离子水中，其中有机蒙脱土与去离子水的重量比为1:5-9，搅拌分散均匀后，将分散液冷冻干燥，然后加入球磨机中，在转速为240-380r/min的条件下先干磨5-9min，使块状有机蒙脱土粉碎，然后向其中加入部分A1中的原液，保持转速继续球磨20-35min，得到阻燃浆料；

A3、将A2中制备得到的阻燃浆料加入步骤A1中的原液中，在转速为400-600r/min的条件下搅拌混合40-60min，得到纺丝液，将纺丝液经过纺丝、凝固成型后，在180-230℃温度下定型，得到阻燃弹性纤维；

步骤三、将阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比均匀混合后，纺线得到阻燃纱线。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃纱线，其特征在于，所述微波处理的具体方法为：以800-1000W功率微波进行处理，每30s后关闭微波，静置20-30s，循环4-6次后完成微波处理。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃纱线，其特征在于，所述金属盐溶液中的金属离子为钾离子、钙离子、钠离子、锌离子、铝离子、铜离子、钴离子与钡离子中的一种或至少两种的任意比混合物。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃纱线的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备阻燃棉纤维；

步骤二、制备阻燃弹性纤维；

A1、将聚乙烯醇与聚丙烯腈加入二甲基亚砜中溶解，其中聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量比为1:1-9，聚乙烯醇与聚丙烯腈的重量和与二甲基亚砜的体积比为15-28g:100mL，经脱泡后得到原液待用；

A2、将有机蒙脱土加入去离子水中，其中有机蒙脱土与去离子水的重量比为1:5-9，搅拌分散均匀后，将该分散液冷冻干燥，然后加入球磨机中，在转速为240-380r/min的条件下先干磨5-9min，使块状有机蒙脱土粉碎，然后向其中加入部分A1中的原液，保持转速继续球磨20-35min，得到阻燃浆料；

A3、将A2中制备得到的阻燃浆料加入步骤A1中的原液中，在转速为400-600r/min的条件下搅拌混合40-60min，得到纺丝液，将纺丝液经过纺丝、凝固成型后，在180-230℃温度下定型，得到阻燃弹性纤维；

步骤三、将阻燃棉纤维与阻燃弹性纤维按照重量比均匀混合后，纺线得到阻燃纱线。