环保型阻燃粘胶纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于阻燃粘胶纤维领域，具体涉及环保型阻燃粘胶纤维及其制备方法。
背景技术
粘胶纤维具有的吸湿性好、透气性强、染色性好、穿着舒适、易于纺织加工及生物可降解性等优良性能是合成纤维所不能比拟的。而且其基本原料—纤维素的资源是无限的，突出的优点是具有生物可降解性和可再生性。这从环境保护、绿色化学和解决能源问题的角度来看具有重要意义。但是，粘胶纤维再生纤维素纤维易于燃烧，阻燃性能差，其极限氧指数只有19，而且干湿态强度及模量均较低，这些缺陷严重影响了其应用。而纺织品常常是造成火灾的最初着火物，因此从消灭火灾，保证人们的生命财产安全来看，开发阻燃织物是非常必要的。
随着化学合成技术及科学研究方法的发展,阻燃剂品种日益增多,人们对阻燃剂性质的认识也越来越深入。阻燃剂的无卤化、抑烟及减毒已成为当前和今后阻燃研究领域的前沿课题, 但新的、性能优异的氮系阻燃剂仍在不断地从实验室走向市场。现有技术如授权公告号 CN106884310B公开了一种阻燃粘胶纤维及其制备方法，其制备步骤主要包括粘胶纺丝液的制备、纺丝与收集。采用原位聚合法对无机金属阻燃剂进行微胶囊化，制得一种球状的纳米微胶囊阻燃剂，其球体平均直径为80～120nm，球体表皮为聚氯丙烯，纳米微胶囊阻燃剂的制备不但有助于无机金属阻燃剂在粘胶纤维表面的均匀分布、减少阻燃剂的用量，也有助于提高粘胶纤维的阻燃效果，其极限氧指数达到了31.3％以上。授权公告号CN104641025B公开了含卤素阻燃纤维及其制造方法以及使用其的阻燃纤维制品，其含卤素阻燃纤维包括含卤素的聚合物、钼化合物，其中钼化合物的以中值径表示的平均粒径为10nm以上且低于600nm，得到了一种含卤素纤维高度阻燃化的含卤素阻燃纤维与其制造方法及使用其的阻燃纤维制品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳定的复合环保型阻燃剂的环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，该环保型阻燃粘胶纤维低烟、低毒、无卤且具有优异的阻燃性、高强度、高断裂伸长率、高湿模量与耐碱性好。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)粘胶纺丝液的制备；将木纤维经浸渍、压榨、粉碎、老化、黄化、溶解、熟成、脱泡、过滤制得粘胶纺丝液；
(2)环保型阻燃粘胶原丝的制备
复合环保型阻燃剂的制备：将含氮环笼状磷酸酯、二水柠檬酸钠溶液与硼酸溶液置于球磨机中，在搅拌作用下混合均匀；然后将硅烷偶联剂缓慢加入球磨机中，混合至均匀，制备得到复合环保型阻燃剂；
将得到的粘胶纺丝液与复合环保型阻燃剂混合均匀，得到环保型阻燃粘胶混合液，然后由计量泵输出的环保型阻燃粘胶混合液经喷丝板喷出后，经凝固浴固化成型，得到环保型阻燃粘胶原丝；
(3)环保型阻燃粘胶纤维的制备：将环保型阻燃粘胶原丝经水洗、酸洗、干燥，得到环保型阻燃粘胶纤维。
优选地，步骤(1)中，粘胶纤维原丝中纤维素浓度为25～29％。
优选地，步骤(1)中，粘胶纤维纺丝液的粘度为30～35Pa·s。
优选地，步骤(2)为：
按重量份计，复合环保型阻燃剂的制备方法是：将6～10份含氮环笼状磷酸酯、0.5～1份二水柠檬酸钠溶液、2～5份硼酸溶液与0.5～5份硅烷偶联剂在球磨机中研磨均匀，制备得到复合环保型阻燃剂；
将得到的85～95份粘胶纺丝液与复合环保型阻燃剂混合均匀，得到环保型阻燃粘胶混合液，然后由计量泵输出的环保型阻燃粘胶混合液经喷丝板喷出后，经凝固浴固化成型，得到环保型阻燃粘胶原丝。
本发明采用含氮环笼状磷酸酯、二水柠檬酸钠溶液、硼酸溶液与硅烷偶联剂作环保型阻燃剂原料，而二水柠檬酸钠溶液中二水柠檬酸钠经过水稀释产生较多的羧基，硼酸溶液中硼主要以B(OH)4-的形式存在，因此二水柠檬酸钠溶液与硼酸溶液能够发生络合，形成结构稳定的混合溶液；硅烷偶联剂中亲水基团水解形成硅醇，因此硅烷偶联剂一端能与二水柠檬酸钠溶液与硼酸溶液混合溶液牢固结合；含氮环笼状磷酸酯中含有磷酯键与硅烷偶联剂另一端有机官能团发生反应，进而稳固结合，三者形成结构牢固的复合环保型阻燃剂；该复合型环保型阻燃剂具有优异的酸碱调节性能与缓冲性能，与粘胶纺丝液结合，能形成稳定性与分散性良好的环保型阻燃粘胶混合液，极大的提高了粘胶纤维的阻燃耐久性和阻燃效率，同时对环保型阻燃粘胶混合液的可纺性有一定程度的提高。除此之外，该复合型环保型阻燃剂一方面能够在粘胶纤维表面形成碳质层，阻止粘胶纤维进一步燃烧，同时产生不可燃性气体，降低纤维素分解过程中产生的可燃性气体的浓度；另一方面更好地改善了纤维的物理机械性能，得到低烟、低毒、无卤且具有优异的阻燃性、高强度、高断裂伸长率、高湿模量与耐碱性好的环保型阻燃粘胶纤维。
优选地，步骤(2)中，复合环保型阻燃剂中硅烷偶联剂为KH550，YDH550，KH590，KH792中的一种或几种混合混合物。
优选地，步骤(2)中，复合环保型阻燃剂中二水柠檬酸钠溶液的浓度为1～5wt％，硼酸溶液的浓度为1～5wt％。
优选地，步骤(2)中，复合环保型阻燃剂中硅烷偶联剂溶液的浓度为0.2～1.5％。
优选地，步骤(2)中，复合环保型阻燃剂的颗粒大小为250～450nm。
优选地，步骤(2)中，凝固浴的成分为：硫酸87～93g/L，硫酸锌10～12g/L，硫酸钠225～235 g/L；凝固浴温度为55～60℃。
优选地，步骤(3)中，粘胶原丝的干燥温度65～70℃。
为了进一步提高环保型阻燃粘胶纤维的强度、断裂伸长率与湿模量，采取的优选措施还包括：
在粘胶纤维凝固浴中添加2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者混合物，其在凝固浴中的添加量为0.5～3g/L，且2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者的重量为0.5～1:0.8～1.5:0.2～0.4；将2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷添加到凝固浴中，与其中的硫酸、硫酸锌、硫酸钠相互作用，使其在凝固浴中更好地减缓了凝固剂组分的扩散速率，延缓了纤维再生，增加纤维皮层的结晶度与定向度，进一步提高纤维强度与断裂伸长率；同时极大地增大了粘胶纤维的吸水性，进而提高了环保型阻燃粘胶纤维的湿模量。
与现有技术相比，本发明由于采用了粘胶纺丝液与复合环保型阻燃剂混合得到环保型阻燃粘胶混合液，然后经喷丝板喷出，在凝固浴中固化，得到环保阻燃粘胶纤维。因而具有如下有益效果：本发明采用含氮环笼状磷酸酯、二水柠檬酸钠溶液、硼酸溶液与硅烷偶联剂制备得到环保型阻燃剂，与粘胶纺丝液混合能形成稳定性与分散性良好的环保型阻燃粘胶混合液，极大的提高了粘胶纤维的阻燃耐久性和阻燃效率；得到低烟、低毒、无卤且具有优异的阻燃性、高强度、高断裂伸长率、高湿模量与耐碱性好的环保型阻燃粘胶纤维。因此，本发明是一种一种稳定的复合环保型阻燃剂的环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，该环保型阻燃粘胶纤维低烟、低毒、无卤且具有优异的阻燃性、高强度、高断裂伸长率、高湿模量与耐碱性好。
附图说明
图1为环保型阻燃粘胶纤维的极限氧指数；
图2为环保型阻燃粘胶纤维的断裂强度；
图3为环保型阻燃粘胶纤维的断裂伸长率；
图4为环保型阻燃粘胶纤维的强度损失率与断裂伸长率损失率；
图5为环保型阻燃粘胶纤维的湿模量。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，其步骤包括：
(1)粘胶纺丝液的制备
采用常规制备工艺方式将木纤维经浸渍、压榨、粉碎、老化、黄化、溶解、熟成、脱泡、过滤制得粘胶纺丝液，粘胶的纤维素浓度为25％，粘胶纺丝液的粘度为32Pa·s。
(2)环保型阻燃粘胶原丝的制备
按重量份计，将6份含氮环笼状磷酸酯、0.8份浓度为6wt％的二水柠檬酸钠溶液与3份浓度为4wt％的硼酸溶液置于球磨机中，在搅拌作用下混合均匀，搅拌速率为115r/min；然后缓慢加入2份浓度为0.5％YDH550，混合至均匀，制备得到复合环保型阻燃剂。
将87份步骤(1)中得到的粘胶纺丝液与上述得到复合环保型阻燃剂在搅拌作用下混合均匀，搅拌速率为350r/min，搅拌时间为0.5～1h，采用LS13320XR激光衍射粒度分析仪测得复合环保型阻燃剂的颗粒大小为280～300nm，得到环保型阻燃粘胶混合液，然后由计量泵输出的环保型阻燃粘胶混合液经孔径为0.07mm的喷丝板喷出后，经凝固浴固化成型，得到环保型阻燃粘胶纤维原丝；凝固浴的组成为：硫酸89g/L，硫酸锌10g/L，硫酸钠225g/L；凝固浴温度为56℃。
(3)环保型阻燃粘胶纤维的制备
将步骤(2)中得到的环保型阻燃粘胶原丝经水洗、酸洗后，在65℃下干燥，得到环保型阻燃粘胶纤维。
实施例2
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，其步骤包括：
(1)粘胶纺丝液的制备
采用常规制备工艺方式将木纤维经浸渍、压榨、粉碎、老化、黄化、溶解、熟成、脱泡、过滤制得粘胶纺丝液，粘胶的纤维素浓度为28％，粘胶纺丝液的粘度为34Pa·s。
(2)环保型阻燃粘胶原丝的制备
按重量份计，将7份含氮环笼状磷酸酯、0.6份浓度为9wt％的二水柠檬酸钠溶液与2份浓度为3wt％的硼酸溶液置于球磨机中，在搅拌作用下混合均匀，搅拌速率为120r/min；然后缓慢加入3份浓度为0.7％KH590，至混合均匀，制备得到复合环保型阻燃剂。
将85份步骤(1)中得到的粘胶纺丝液与上述得到复合环保型阻燃剂在搅拌作用下混合均匀，搅拌速率为400r/min，搅拌时间为0.5～1h，测得复合环保型阻燃剂的颗粒大小为 295～320nm，得到环保型阻燃粘胶混合液，然后由计量泵输出的环保型阻燃粘胶混合液经孔径为0.09mm的喷丝板喷出后，经凝固浴固化成型，得到环保型阻燃粘胶纤维原丝；凝固浴的组成为：硫酸90g/L，硫酸锌11g/L，硫酸钠227g/L；凝固浴温度为60℃。
(3)环保型阻燃粘胶纤维的制备
将步骤(2)中得到的环保型阻燃粘胶原丝经水洗、酸洗后，在68℃下干燥，得到环保型阻燃粘胶纤维。
实施例3
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，其步骤包括：
(1)粘胶纺丝液的制备
采用常规制备工艺方式将木纤维经浸渍、压榨、粉碎、老化、黄化、溶解、熟成、脱泡、过滤制得粘胶纺丝液，粘胶的纤维素浓度为27％，粘胶纺丝液的粘度为31Pa·s。
(2)环保型阻燃粘胶原丝的制备
按重量份计，将9份含氮环笼状磷酸酯、1份浓度为7wt％的二水柠檬酸钠溶液与2份浓度为1.5wt％的硼酸溶液置于球磨机中，在搅拌作用下混合均匀，搅拌速率为120r/min；然后缓慢加入3份浓度为0.9％KH590，至混合均匀，制备得到复合环保型阻燃剂。
将90份步骤(1)中得到的粘胶纺丝液与上述得到复合环保型阻燃剂在搅拌作用下混合均匀，搅拌速率为450r/min，搅拌时间为0.5～1h，测得复合环保型阻燃剂的颗粒大小为 350～400nm，得到环保型阻燃粘胶混合液，然后由计量泵输出的环保型阻燃粘胶混合液经孔径为0.09mm的喷丝板喷出后，经凝固浴固化成型，得到环保型阻燃粘胶纤维原丝；凝固浴的组成为：硫酸91g/L，硫酸锌12g/L，硫酸钠231g/L；凝固浴温度为60℃。
(3)环保型阻燃粘胶纤维的制备
将步骤(2)中得到的环保型阻燃粘胶原丝经水洗、酸洗后，在70℃下干燥，得到环保型阻燃粘胶纤维。
实施例4
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例2不同的是，步骤(2)制备复合环保型阻燃剂的过程不添加二水柠檬酸钠溶液。
实施例5
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例2不同的是，步骤(2)制备复合环保型阻燃剂的过程中不添加硼酸溶液。
实施例6
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例2不同的是，步骤(2)制备复合环保型阻燃剂的过程中不添加二水柠檬酸钠与硼酸溶液。
实施例7
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例2不同的是，步骤(2)中，凝固浴的组成为：硫酸90g/L，硫酸锌11g/L，硫酸钠227g/L，0.7g/L2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷的混合物，其中2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者的重量百分比为0.6:1:0.3；凝固浴温度为60℃。
实施例8
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例7不同的是，步骤(2)中，凝固浴的组成为：硫酸90g/L，硫酸锌11g/L，硫酸钠227g/L，1.4g/L2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷的混合物，其中2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者的重量百分比为0.7:1.1:0.2；凝固浴温度为60℃。
实施例9
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例7不同的是，步骤(2)中，凝固浴的组成为：硫酸90g/L，硫酸锌11g/L，硫酸钠227g/L，2.0g/L2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷的混合物，其中2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者的重量百分比为0.5:0.9:0.4；凝固浴温度为60℃。
实施例10
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例7不同的是，步骤(2)中，凝固浴组分中不添加2-羟乙基膦酸二甲酯。
实施例11
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例7不同的是，步骤(2)中，凝固浴组分中不添加十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。
实施例12
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例7不同的是，步骤(2)中，凝固浴组分中不添加异丁基锗烷。
实施例13
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例7不同的是，步骤(2)中，凝固浴组分中不添加2-羟乙基膦酸二甲酯与异丁基锗烷。
实施例14
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例7不同的是，步骤(2)中，凝固浴组分中不添加2-羟乙基膦酸二甲酯与十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。
实施例15
一种环保型阻燃粘胶纤维的制备方法，与实施例7不同的是，步骤(2)中，凝固浴组分中不添加十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷。
试验例1
1.环保型阻燃粘胶混合液稳定性的测定
将得到的环保型阻燃粘胶混合液在离心机中以5000rad/m的速率脱泡3min，然后测定其稳态流变性能。所有的流变测试都在应力控制流变仪(美国TA公司ARES-RFS)进行，温度点取0，5，10，20℃，在冷凝液体(丙三醇：水＝1:1)作用下使温度误差控制在±0.3℃，剪切速率为0.2～400s-1。配制纤维素固含量为6.2wt％的纤维素溶液与阻燃剂进行混合，进行稳态流变测试。结构粘度指数是来表征溶液流变性的重要指标，可以表征纺丝溶液的结构化程度，保证成丝性能时，减小纤维素的结构粘度指数即降低溶液的结构化程度将有助于提高溶液的可纺性能。其可以从溶液的稳态流变实验测试中计算得到。计算结构粘度指数的方程如下：
其中，
Δμ—结构粘度指数；
μ—剪切粘度；
γ—剪切速率。
对实施例1-6的环保型阻燃粘胶混合液进行稳态流变测试，结构粘度指数如表1所示：
表1.结构粘度指数
表1为环保型阻燃粘胶混合液的结构粘度指数。从表1中可以看出，实施例1-3的结构粘度指数均低于1.5，其可纺性优于实施例4-6，且实施例4-5的结构粘度指数低于实施例6，这说明在阻燃剂中同时添加二水柠檬酸钠与硼酸溶液，可使其与含氮环笼状磷酸酯、硅烷偶联剂结合，形成结构牢固的复合环保型阻燃剂，其具有优异的酸碱调节性能与缓冲性能，且与粘胶纺丝液结合，能形成稳定性与分散性良好的环保型阻燃粘胶混合液，同时对环保型阻燃粘胶混合液的可纺性有一定程度的提高。
2.环保型阻燃粘胶纤维极限氧指数的测定
阻燃性能：参照ASTMD2863-70标准,使用常规型一型氧指数仪，在纤维织成262g/m2纱卡后，裁成标准样条进行测定。
图1为环保型阻燃粘胶纤维的极限氧指数。从图1可以看出，实施例1-3的极限氧指数均高于35，对比实施例1-3与实施例4-6，实施例1-3的极限氧指数远高于实施例4-6，且实施例4-5极限氧指数高于实施例6，这说明在阻燃剂中同时添加二水柠檬酸钠与硼酸溶液，提高了粘胶纤维的阻燃性，这可能是因为二水柠檬酸钠、硼酸溶液与含氮环笼状磷酸酯、硅烷偶联剂结合，形成结构牢固的复合环保型阻燃剂，该复合环保型阻燃剂由于含有羟基与偶联剂，且具有优异的酸碱调节性能与缓冲性能，然后与粘胶纺丝液结合，能形成稳定性与分散性良好的环保型阻燃粘胶混合液，极大的提高了粘胶纤维的阻燃耐久性和阻燃效率，除此之外，该复合型环保型阻燃剂一方面能够在粘胶纤维表面形成碳质层，阻止粘胶纤维进一步燃烧，同时产生不可燃性气体，降低纤维素分解过程中产生的可燃性气体的浓度。实施例7-9 的极限氧指均高于36，对比实施例7-9与实施例2，实施例7-9的极限氧指数高于实施例2，对比实施例7-9与实施例10-15，实施例7-9的极限氧指数高于实施例10-15，且实施例1-3的极限氧指数高于实施例10-15，这说明同时添加2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者混合物可进一步提高粘胶纤维的阻燃性，仅加入其中一种或两种混合物，对环保型阻燃粘胶纤维的阻燃性能有一定的消极影响。
3.环保型阻燃粘胶纤维单丝强力测试
采用XQ-1型单纤维电子强力仪测试纤维的力学性能。预张力为0.1cN，纤维夹持有效长度10mm，拉伸速率10mm/min。取20次测量结果的平均值，CV％值接近或等于10％，可得到纤维的强度与断裂伸长率。
图2为环保型阻燃粘胶纤维的断裂强度。从图2可以看出，实施例1-3的断裂强度高于2.5cN/dtex，实施例2的断裂强度高于3cN/dtex，对比实施例1-3与实施例4-6，实施例1-3的断裂强度高于实施例4-6，这说明在阻燃剂中同时添加二水柠檬酸钠与硼酸溶液，两者可能与含氮环笼状磷酸酯、硅烷偶联剂结合，形成结构牢固的复合环保型阻燃剂，再与粘胶纺丝液结合，能形成稳定性与分散性良好的环保型阻燃粘胶混合液，提高粘胶纤维的断裂强度。实施例7-9的断裂强度均高于3.6cN/dtex，对比实施例7-9与实施例2，实施例7-9的断裂强度高于实施例2，对比实施例7-9与实施例10-15，实施例7-9的断裂强度均高于实施例10-15，且实施1-3的断裂强度高于实施例10-15，这说明同时添加2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者混合物在凝固浴中更好地减缓了凝固剂组分的扩散速率，延缓了纤维再生，增加纤维皮层的结晶度与定向度，进一步提高纤维强度，仅加入其中一种或两种混合物，在一定程度上会使影响纤维的断裂强度。
图3为环保型阻燃粘胶纤维的断裂伸长率。从图3可以看出，实施例1-3的断裂伸长率均高于19.5％，对比实施例1-3与实施例4-6，实施例1-3的断裂伸长率高于实施例4-6，这说明在阻燃剂中同时添加二水柠檬酸钠与硼酸溶液，两者可能与含氮环笼状磷酸酯、硅烷偶联剂结合，形成结构牢固的复合环保型阻燃剂，再与粘胶纺丝液结合，能形成稳定性与分散性良好的环保型阻燃粘胶混合液，提高粘胶纤维的断裂伸长率。实施例7-9的断裂伸长率高于22％，对比实施例7-9与实施例2，实施例7-9的断裂伸长率高于实施例2，对比实施例7-9 与实施例10-15，实施例7-9的断裂伸长率均高于实施例10-15，且实施例1-3的断裂伸长率高于实施10-15，这说明同时添加2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者混合物进一步提高了纤维的断裂伸长率，仅加入其中一种或两种混合物，在一定程度上降低了纤维的断裂伸长率。
4.环保型阻燃粘胶纤维耐碱性的测定
从试样中抽取适量纤维，将其分别浸泡在预先配好的氢氧化钠溶液0.75mol/l中8min，然后用水冲洗多次后，用pH纸试纸进行检测，直到接近中性为止。将处理过的纤维在常温下放置晾干72h以上。采用XQ-1型单纤维电子强力仪测定纤维的力学性能，测试纤维根数 20次以上，CV％值接近或等于10％。取不做任何处理的纤维作为对照组，强度和断裂伸长率的损失率通过以下公式计算：
强度损失率＝(处理后的纤维强度-未处理纤维强度)÷未处理纤维强度×100％
断裂伸长率损失率＝(处理后的纤维伸长率-未处理纤维伸长率)÷未处理纤维伸长率×100％
图4为环保型阻燃粘胶纤维的强度损失率与断裂伸长率损失率。从图4可以看出，实施例1-3的强度损失率低于13％，对比实施例1-3与实施例4-6，实施例1-3的强度损失率低于实施例4-6，这说明在阻燃剂中同时添加二水柠檬酸钠与硼酸溶液，两者可能与含氮环笼状磷酸酯、硅烷偶联剂结合，形成结构牢固的复合环保型阻燃剂，再与粘胶纺丝液结合，能形成稳定性与分散性良好的环保型阻燃粘胶混合液，可提高粘胶纤维的耐碱性。实施例7-9的强度损失率低于9％，对比实施例7-9与实施例2，实施例7-9的强度损失率低于实施例2，对比实施例7-9与实施例10-15，实施例7-9的强度损失率均低于实施例10-15，且实施例1-3 的强度损失率低于实施10-15，这说明同时添加2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者混合物进一步提高纤维的强度与耐碱性，仅加入其中一种或两种混合物，在一定程度上会使影响纤维的耐碱性。
从图4中还可以看出，实施例1-3的断裂伸长率损失率低于15％，对比实施例1-3与实施例4-6，实施例1-3的断裂伸长率损失率低于实施例4-6，这说明在阻燃剂中同时添加二水柠檬酸钠与硼酸溶液，两者可能与含氮环笼状磷酸酯、硅烷偶联剂结合，形成结构牢固的复合环保型阻燃剂，再与粘胶纺丝液结合，能形成稳定性与分散性良好的环保型阻燃粘胶混合液，可提高粘胶纤维的耐碱性。实施例7-9的断裂伸长率损失率低于13％，对比实施例7-9 与实施例2，实施例7-9的断裂伸长率损失率低于实施例2，对比实施例7-9与实施例10-15，实施例7-9的断裂伸长率损失率均低于实施例10-15，且实施例1-3的断裂伸长率损失率低于实施10-15，这说明同时添加2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者混合物进一步提高纤维的耐碱性，仅加入其中一种或两种混合物，对粘胶纤维的耐碱性有一定的消极影响。
5.环保型阻燃粘胶纤维湿模量的测定
纤维在湿态下的模量，通常以湿纤维伸长5％时所需的负荷乘以20来表示。根据ASTM1557-03(2008)标准，当直接测量纤维应变时可由单丝应力-应变曲线的初始线性部分拟合得到纤维的杨氏模量E值。本实验对湿态环保型阻燃粘胶纤维进行测量20次，取平均值。
图5为环保型阻燃粘胶纤维的湿模量。从图5可以看出，实施例1-3的湿模量均大于88cN/tex，对比实施例1-3与实施例4-6，实施例1-3的湿模量高于实施例4-6，这说明在阻燃剂中同时添加二水柠檬酸钠与硼酸溶液，可进一步提高环保型阻燃粘胶纤维的湿模量。实施例7-9的湿模量高于98cN/tex，对比实施例7-9与实施例2，实施例7-9的湿模量高于实施例 2，对比实施例7-9与实施例10-15，实施例7-9的湿模量高于实施例10-15，且实施例1-3的湿模量高于实施10-15，这说明同时添加2-羟乙基膦酸二甲酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与异丁基锗烷三者混合物极大地增大了粘胶纤维的吸水性，进而提高了环保型阻燃粘胶纤维的湿模量，仅加入其中一种或两种混合物，在一定程度上会使降低纤维的湿模量。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
