新型無甲醛阻燃棉織物的制備與性能研究.pdf

1、棉纖維的極限氧指數(shù)很低，只有18.0，屬易燃纖維，極易引起火災。因此，對棉織物進行阻燃整理顯得尤為重要。目前市面上應用最多的磷系阻燃劑，如四羥甲基氯化膦(THPC)和N-羥甲基-3-（二甲氧基膦?；┍０?Pyrovatex CP)，這兩種阻燃劑的整理工藝成熟，阻燃效果好，但整理后織物上游離甲醛含量過高。因此，開發(fā)新型棉用無甲醛阻燃整理劑是非常重要的課題。
　　本課題采用具有自阻燃性的海藻酸鈣(CA)、羧甲基纖維素鋁(Al-CM

2、C)對棉織物進行阻燃整理。為了將其接枝于棉織物上，文中采用選擇性氧化技術(shù)對棉纖維進行改性，將纖維素鏈單元的兩個相鄰仲羥基氧化為醛基。利用醛基的活性可使棉纖維具有與蛋白質(zhì)直接發(fā)生交聯(lián)的能力，在此基礎(chǔ)上將絲膠蛋白和明膠蛋白對棉纖維進行改性處理，獲得了蛋白棉纖維。利用蛋白棉織物分子鏈上的氨基與氧化海藻酸鈉(DSA)/氧化羧甲基纖維素鈉(DCMC)大分子結(jié)構(gòu)中的醛基發(fā)生共價交聯(lián)，成功地將目標阻燃劑接枝于棉織物上，再對上述產(chǎn)物進行鈣化/鋁化，最終

3、得到阻燃棉織物(FRCF)。在整個工藝和使用過程中，不使用任何交聯(lián)劑及甲醛，不存在后續(xù)甲醛排放的問題，符合人們對綠色環(huán)保的要求。另外，為了提高氧化效果，增加選擇性氧化后棉纖維的醛基生成量，本研究選用了堿處理技術(shù)對棉纖維進行預活化，再重復上述實驗流程，制得阻燃堿化棉織物。利用醛基含量測定、增（失）重率測定、極限氧指數(shù)測試(LOI)、熱重分析(TG)、力學性能測試、傅里葉紅外(FTIR)、掃描電鏡(SEM)等表征手段對上述各個階段的產(chǎn)物進行

4、檢測分析，結(jié)果表明:
　　(1)棉織物經(jīng)選擇性氧化后，生成氧化棉織物(DCF)的同時，還伴隨著一定的質(zhì)量損失，且纖維表面產(chǎn)生細紋與剝損條痕。在相同條件下，與未經(jīng)堿預處理的氧化棉織物DCF相比，經(jīng)堿預處理的氧化棉織物(DBCF)的醛基含量與失重率都有一定程度的提高，且纖維表面上由氧化造成的細紋分布變得更加均勻。
　　(2)從紅外光譜得知DCF/DBCF能與絲膠/明膠形成共價交聯(lián)，產(chǎn)生亞胺結(jié)構(gòu)。相比DCF/DBCF的微觀形貌，經(jīng)

5、絲膠/明膠涂覆的DCF/DBCF纖維表面吸附了一層蛋白膜，較為均勻地將DCF/DBCF包裹住，使原本布滿裂紋的纖維表面變得平整光滑，同時產(chǎn)生一定的增重，且DBCF的增重率比DCF大。
　　(3)經(jīng)DSA/DCMC交聯(lián)的SCCF/GCCF的LOI值有所提高，但幅度很小，而對其進一步做鈣化/鋁化處理，LOI值有明顯的提高，且LOI值隨著金屬離子濃度的增大而增大。經(jīng)阻燃整理后的棉織物，均達到難燃纖維的標準。在相同條件下，相比阻燃普通棉織