适合于纤维素纤维的阻燃剂很多，大部分为含卤阻燃剂。卤系阻燃剂，特别是溴系阻燃剂以其优异的阻燃性能一直在阻燃剂领域中独占鳌头，但卤系阻燃剂的缺点在于其燃烧或热分解时会释放出大量的烟雾及有毒气体。因此，寻求低毒、无卤纤维素用阻燃剂的问题摆在了人们面前。随着人们环保意识的不断增强，以及环保法规的制定，要求阻燃剂无卤、低毒、低烟雾的要求日益强烈。各种新型无卤、低毒、低烟雾、高效的阻燃剂相继问世。磷系阻燃剂如磷—硫（P-S）类、磷—氮（P-N）类是近年来迅速发展起来的复合型阻燃剂，因其独特的阻燃机理以及无卤、低烟、低毒的特性，且符合当今环保的要求，已越来越受到阻燃剂制造商及消费者的广泛关注。有巨大的发展潜力。 本论文主要作了以下研究工作： 一是纤维素用磷系阻燃剂的合成，包括：2，2′—氧代双（5，5—二甲基—1，3，2—二噁磷烷—2，2′—二硫化物）（DDPS）的合成；1，2—二（2—氧代—5，5—二甲基—1，3，2—二氧磷杂环己—2—氨基）乙烷（DDPN）的合成；以及1，2—二（2—硫代—5，5—二甲基—1，3，2—二氧磷杂环己—2—氨基）乙烷（DDPSN）的合成。 二是阻燃Lyocell纤维的研制，包括：Lyocell纤维的纺制，以及阻燃Lyocell纤维的性能研究。 本论文通过元素分析、TG、DSC、FTIR、核磁共振、质谱等分析方法对所合成的三种阻燃剂进行了测试分析。实验过程中，通过摸索选择了合适的催化剂、溶剂、反应时间、反应温度等合成条件。研究发现所合成的DDPS阻燃剂(C₁₀H₂₀O₅P₂S₂)与国外同类产品Sandaflam 5060具有相同的结构与性能，产品收率在85％以上，产品经纯化后纯度可达98％以上；合成的DDPN阻燃剂产率在80％以上，DDPSN的收率亦在85％以上。三种阻燃剂都有很好的耐水、耐碱性。 本论文用N-甲基吗啉氮氧化物（NMMO）做溶剂，对纤维素浆粕进行浸泡、溶解、脱泡，纺制出了Lyocell纤维。并对原料浆粕的要求、NMMO溶剂的含水量、纺丝液的浓度、纺丝液温度、凝固浴的浓度、温度、气隙长度、纺丝速度等成丝工艺参数 天津工业大学硕士学位论文及其它影响最终成纤质量的因素进行了探讨，确定了最佳纺丝工艺参数。纺制出了性能良好的Lyocell纤维。应用SEM对纤维的表面及横截面进行了观察。 利用TG、DSC等方法对其阻燃的纤维素膜的阻燃机理进行了研究。研究发现DDPS及DDPSN阻燃剂热分解产生的膨胀炭化层能起到很好的阻隔作用，既能阻止外界氧气进入到纤维膜内部，又能防止CO、CO。等气体的放出，揭示了该阻燃剂主要在凝聚相起阻燃作用的机理。通过SBM照片可明显看到阻燃纤维素膜在燃烧过程中产生大量气体，滞留在膜基体内部，说明该阻燃剂同时在气相起阻燃作用。当阻燃剂的添加量占a－纤维素的28％时，可把纤维素膜的极限氧指数从19提高到29。 Lyocell纤维被誉为“ZI世纪的绿色纤维”但阻燃Lyocell纤维在国内外鲜见报道。本论文首次成功的应用自行合成的阻燃剂与纤维素的NMMO液共混纺制出了阻燃Lyocell纤维，其LOI值可达26．5。为制取阻燃纤维素纤维开辟了一个新途径。它的成功开发在纤维素纤维中具有非常重要的意义。