聚乙烯基膦酸/多乙烯多胺层层自组装阻燃棉织物的制备及其性能

为了实现棉织物的环保阻燃，以乙烯膦酸(VPA)作为单体，合成聚乙烯基膦酸(PVPA),并与多乙烯多胺(PEPA)构建阻燃体系，采用层层自组装(LBL)法在棉织物表面制备阻燃涂层，借助扫描电子显微镜、氧指数测定仪、锥型量热仪、热重分析仪和红外光谱仪联用技术等分析了涂层阻燃棉织物的表面形貌和阻燃性能，探究了气相和凝聚相阻燃机制，并测定了阻燃处理后棉织物的物理性能。结果表明：采用LBL法制备PVPA/PEPA涂层阻燃整理棉织物，当整理层数达到12时，阻燃棉织物的极限氧指数(LOI)达到29.8%,垂直燃烧试样离开火焰后自熄，并经10次标准洗涤后，LOI值为27.1%,相较于纯棉织物，阻燃棉织物的热释放量和总热释放量分别降低了16.8%和19.7%。通过形成磷酸化结构改善了炭保护层的稳定性，阻隔了气体及热量的传递，增强了棉织物的阻燃性能，同时赋予棉织物良好的力学性能。     

酪蛋白/聚磷酸铵整理棉织物的阻燃和服用性能

以酪蛋白为气源(发泡剂),聚磷酸铵为酸源(脱水剂和炭化促进剂),采用双层涂覆方法制备膨胀型阻燃棉织物。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪和垂直燃烧仪等研究酪蛋白/聚磷酸铵整理棉织物的结构、微观形貌、热稳定性、阻燃性能和服用性能。结果表明,酪蛋白/聚磷酸铵较为均匀地覆盖在棉织物表面,热降解过程中涂层降低了棉织物的分解温度,促进棉织物提前分解成炭并产生泡沫阻隔层,提高棉织物的阻燃性能,续燃时间为4 s,损毁长度为78 mm。经酪蛋白/聚磷酸铵整理后,棉织物的服用性能有所下降。     

涤纶织物全生物基阻燃抗熔滴涂层的构建

为赋予涤纶织物良好的阻燃性能和抗熔滴性能,采用生物质植酸和壳聚糖为原料,通过层层自组装工艺对涤纶织物进行壳聚糖/植酸(CS/PA)全生物基阻燃抗熔滴涂层整理,并对整理前后涤纶织物的表面形貌、阻燃性能、热稳定性、燃烧性能、白度及其阻燃机制进行分析。结果表明：整理后涤纶织物表面均匀沉积了CS/PA涂层,极限氧指数由21.0%升高至28.3%,具有良好的阻燃性能,在垂直燃烧测试中织物能够自熄且无熔滴,损毁长度由16.0 cm降低为7.6 cm;热稳定性和燃烧性能得到改善,最大热释放速率降低52.0%,总热释放量下降33.3%;CS/PA涂层主要通过膨胀型阻燃机制提高涤纶织物的阻燃性能;整理后涤纶织物白度下降了2.5%,为利用环保和无有机溶剂方法制备全生物基阻燃抗熔滴涤纶织物提供了实验依据。     

磷-氮阻燃棉织物的制备及阻燃机理北大核心

为解决棉织物的易燃问题,制备了一种无卤、高效、耐久的P-N阻燃剂乙醇胺磷酸酯铵盐(FR)。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表明,FR通过P—O—C共价键接枝到棉织物上,增重率(WG)为23.4%的整理棉织物LOI达到37.6%,50次洗涤循环(LCs)后,LOI降至31.4%;扫描电子显微镜(SEM)证实FR渗透到棉织物中,但对其表面形貌没有明显影响;垂直燃烧和锥形量热(CONE)试验评估了棉织物的燃烧行为;拉曼光谱分析了FR的阻燃机理,发现FR在燃烧过程中分解为磷酸或聚磷酸,促进了棉织物的热降解和炭化,阻碍了火焰的蔓延;处理棉的力学性能略有下降,但不影响其正常使用。     

碘丁基-N-磺酸氨基聚硅氧烷的拒水阻燃性

以带有活性基团的碘丁基硅油(IBu-PDMS)与氨基磺酸胍为原料,制备具有拒水阻燃双功能的碘丁基-N-磺酸氨基聚硅氧烷(IB-N-SA)PDMS。测定了(IB-N-SA)PDMS整理棉织物的接触角和拒水等级;通过氧指数、热重分析和棉织物燃烧后残炭的形貌,分析了其阻燃性能、热性能及阻燃机理。(IB-N-SA)PDMS可赋予棉织物拒水性能,接触角由88.37°提高到110.75°,拒水分值为90;整理棉织物燃烧后的残炭率由11.7%提高到33.6%,说明阻燃剂通过改变棉纤维的热裂解过程,促进了纤维的脱水炭化;整理棉织物的极限氧指数由18.0%提高至29.4%。     

基于THEIC/APP阻燃棉织物的制备及其阻燃特性

以三羟乙基异氰脲酸酯(THEIC)和聚磷酸铵(APP)为膨胀型阻燃体系,采用浸渍-烘焙法制备了阻燃棉织物。通过极限氧指数测试、水平燃烧测试、垂直燃烧测试和热重分析,研究了阻燃棉织物的燃烧性能和热稳定性能,并用扫描电镜分析了燃烧后炭层的表面形貌。测试结果表明:当THEIC与APP质量比为1∶3时,经处理的棉织物具有优异的阻燃性能,极限氧指数达25.1%,垂直燃烧的损毁长度仅为12.4 cm,无续燃和阴燃,达到国标B1级标准。同时,处理后的棉织物由于阻燃剂的作用,初始分解温度提前,在750℃时残炭量高达30%,与纯棉织物相比提高了19.5%,明显改善了阻燃棉织物的热稳定性。另外,阻燃棉织物在燃烧时能形成膨胀的炭层,起到隔氧、隔热作用,有效地保护了棉织物基体。     

Mg(OH)2阻燃棉织物的制备及阻燃性能

以MgCl2为原料制备Mg(OH)2晶种,采用二次生长法得到Mg(OH)2阻燃棉织物[Mg(OH)2负载棉织物]。通过X射线衍射仪和扫描电镜对阻燃棉织物的结构形貌进行表征,结果表明:Mg(OH)2为六方结构,均匀地附着在棉织物表面;热稳定性能、阻燃性能和耐水洗性能研究结果表明:Mg(OH)2负载棉织物具有良好的阻燃和耐水洗性能,火焰移开后无明火燃烧,阴燃时间仅为2 s,燃烧部分成炭并基本保持了原有形貌。Mg(OH)2负载棉织物具有良好的阻燃性能主要归因于Mg(OH)2分解后产生水和MgO可吸收热量,并避免直接燃烧棉织物。     

植酸/茶多酚整理棉织物的阻燃及防紫外线性能

为解决棉织物易燃烧和抗紫外线性能差的问题,提高其使用安全性,采用浸轧和喷涂结合的方法,通过植酸(PA)和茶多酚(Tea)协同作用制备了阻燃/抗紫外线棉织物,并研究了其阻燃、防紫外线、拉伸以及透气性性能。结果表明：质量分数2.5%的PA和25 g/L的Tea复合整理的棉织物,其质量增加率仅为13.3%,而极限氧指数LOI值从原棉织物的17.5%提高到30.4%,离火自熄;PA/Tea整理棉织物与原棉织物相比,不仅热释放速率峰值(PHRR)下降了78.2%,其总热释放量(THR)和热释放能力(HRC)也分别下降了70.8%和78.3%,这意味着PA/Tea整理棉织物可以降低火灾放热强度,阻碍火焰快速传播;整理后的棉织物对UVB和UVC区域的紫外线具有良好的吸收性能,在实现阻燃和防紫外线功能的同时,保留了85.1%以上的透气性。     

壳聚糖/植酸静电纺涂层阻燃疏水棉织物的制备及其性能北大核心

为改善现有生物质阻燃剂整理工艺对棉织物手感的影响,并且赋予阻燃棉织物疏水功能,试验采用壳聚糖(CS)/植酸(PA)膨胀型阻燃体系,通过静电纺丝工艺调整阻燃剂在棉织物中的沉积位置,并在表面构筑疏水层。研究发现,当纺丝液中CS与PEO的质量比为90∶10,总质量分数为3.5%时,可以得到细度均匀且形貌良好的CS/PEO纳米纤维。喷涂的PA通过与CS之间的静电力吸附在纤维膜表面,磷含量在纤维膜上存在饱和值。经阻燃处理的棉织物的最大热释放速率(THR)和总热释放量(HRR)都有不同程度的下降,并且CS/PEO/PA静电纺丝阻燃层在气相和凝聚相上同时起阻燃作用。疏水处理后的阻燃棉织物的静态接触角可达150.6°,经8次洗涤后LOI仍可达到25.3%。相比于浸渍层层自组装法,静电纺丝涂层法制备的阻燃疏水棉织物断裂伸长提高了41%,硬挺度下降84%,悬垂系数提高8.7%,为生物质阻燃体系制备阻燃疏水棉织物提供了新的解决方案。     

棉织物的水性聚氨酯阻燃涂层整理及其性能研究

基于棉织物的可燃性,对棉织物进行阻燃涂层整理是降低其火灾隐患的简单有效途径。随着人们安全意识和环保意识的增强,环境友好型水性聚氨酯在各领域得到了更为广泛的关注。水性聚氨酯与阻燃剂有良好的相容性,可作为阻燃剂适配剂,进一步提升棉织物的阻燃性能。因此,研究具有更好阻燃效果的水性聚氨酯涂层棉织物,以满足市场需求成为一个发展方向。文章选用水性聚氨酯乳液和不同比例的环状磷酸酯（FR-CU）阻燃剂复配,浸涂后放置在105℃的烘箱中烘干6 h,得到水性聚氨酯阻燃涂层棉织物,对其进行阻燃性能、水洗后阻燃性能以及物理性能测试。阻燃涂层整理后的棉织物具有优良的阻燃性能,当FR-CU添加量为10%时效果最佳,损毁长度为0.4cm,断裂强力和耐磨性能也明显提高。水洗20次后,涂层棉织物的阻燃性能仍符合国家标准要求。结果表明,经水性聚氨酯阻燃涂层整理后的棉织物具有优良的阻燃性能和物理性能。     

聚乙烯亚胺/植酸层层自组装阻燃涤/棉混纺织物制备及其性能

为实现涤/棉混纺织物的环保阻燃,以聚乙烯亚胺(PEI)和植酸(PA)为原料,基于层层自组装(LBL)方法,在涤/棉混纺织物表面构建PEI/PA阻燃涂层。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、极限氧指数(LOI)测试仪和垂直燃烧测试仪等对整理前后涤/棉混纺织物的红外特征吸收、微观形貌、热稳定性和阻燃性能进行表征和测定。结果表明:采用LBL方法在涤/棉混纺织物上成功构建PEI/PA阻燃涂层;与未整理的涤/棉混纺织物相比,经过PEI/PA涂层整理后的涤/棉混纺织物LOI值可达32.3%,损毁长度降至98 mm,续燃时间和阴燃时间都为0 s,无熔滴产生,且对织物的断裂强度和白度影响较小;涤/棉混纺织物的热稳定性能得到提高,形成稳定的炭层;经20次洗涤其LOI值大于26%,表现出较好的耐久性。     

磷/氮阻燃剂对涤纶/棉混纺织物的阻燃整理

为赋予涤纶/棉混纺织物良好的阻燃性能,采用生物质植酸和尿素合成植酸铵盐,通过轧—烘—焙工艺对涤纶/棉混纺织物进行整理。借助傅里叶红外光谱仪对合成阻燃剂植酸铵盐进行表征,并研究了整理后涤纶/棉混纺织物的表面形貌、热稳定性、热释放性能、阻燃性能及其阻燃机制。结果表明:整理后涤纶/棉混纺织物的阻燃性能较好,极限氧指数升高至25.6%,在垂直燃烧测试中能够自熄,炭长降低为12 cm,满足GB/T 17591—2006《阻燃织物》中B₁级阻燃性能的要求;整理后涤纶/棉混纺织物的热稳定性提高,热释放能力降低;植酸铵盐主要通过膨胀型阻燃机制提高涤纶/棉混纺织物的阻燃性能。     

生物质环保阻燃剂PD的制备及其阻燃性能

为解决纯棉织物的阻燃及其耐洗性问题,以生物质植酸和双氰胺为原料,制备了无卤生物质环保耐洗阻燃剂PD,并应用于棉织物的阻燃整理。借助傅里叶红外光谱仪和X射线能谱仪等分析表征了PD化学结构和元素组成,并对整理织物的表面形貌、热稳定性、阻燃及耐水洗性等进行了分析。结果表明:阻燃剂PD为多活性磷氮型阻燃剂;纯棉织物阻燃整理时,阻燃剂PD质量分数为35%;PD处理样在800 ℃热解残炭量为13.32%(氮气气氛),垂直燃烧的损毁长度为4.5 cm,极限氧指数达43.6%,且阻燃织物经40次标准洗涤后,极限氧指数仍能达到29.1%;制备的阻燃剂PD是一种阻燃效果和耐水洗性能优良的生物质环保阻燃剂。     

无甲醛耐久阻燃剂的制备及应用

制备了一种磷系无甲醛阻燃整理剂,研究了阻燃剂的合成条件,红外分析确认了阻燃剂的结构,研究了阻燃剂应用于棉织物的整理工艺。该阻燃剂与多元羧酸及酸性催化剂构成阻燃整理体系,整理后得到无甲醛耐久阻燃棉织物。对整理织物差热分析结果表明,该阻燃剂可大大降低棉织物的热裂解温度,应用时不需要特殊工艺和设备,阻燃效果具有耐久性,可满足多领域对纺织品的阻燃要求。     

阻燃涤纶织物和毛织物及其混纺试样的性能研究

涤纶燃烧因出现熔滴现象而甚少被用于阻燃防护服,文章采用自制阻燃剂对涤纶和毛织物进行阻燃处理,阻燃效果较好,并探讨了毛/涤混纺织物的阻燃性及断裂强度。结果表明:自制的氮磷复合阻燃剂对涤纶的阻燃级别可达B2阻燃级别,极限氧指数可达28.4%;对毛织物的阻燃效果可达到B1阻燃级别,极限氧指数可达34.7%;阻燃涤纶织物的断裂强力明显高于阻燃毛织物;阻燃毛/涤混纺织物极限氧指数均能达到难燃材料级别,当涤纶含量高于50%时,混纺织物断裂强力高于芳纶等织物。     

光诱导表面改性技术在织物阻燃中的应用研究进展

为提高纺织品的阻燃耐久性、耐水洗性,解决传统阻燃改性手段无法满足绿色、环保理念的矛盾,进一步拓宽光诱导表面改性制备阻燃织物的技术手段、研究领域,是行之有效的方法之一。阐述了光诱导表面改性技术的反应机制、涂层阻燃机制、表面后整理方法,介绍了光诱导改性阻燃在棉、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等织物中的应用现状,分析了当前阻燃改性存在的问题。指出:未来的发展重点将是扩大光诱导的光源,尤其是能量低、生物安全的自然光;光诱导的可控聚合技术将有望成为实现织物表面阻燃涂层设计与可控生长的重要技术方法,以此推动光诱导表面处理技术在功能性阻燃织物中的广泛应用。     

芳纶/阻燃粘胶/阻燃锦纶混纺织物制备及其性能

为获得长效阻燃、高强、耐磨且服用性能好的织物,将芳纶1414、阻燃粘胶与阻燃锦纶3种本质阻燃纤维混纺织造,探讨了混纺比、纱线捻度、织物组织结构和黏合剂种类对纱线及其织物力学性能、阻燃性能和色牢度的影响。结果表明：芳纶1414/阻燃粘胶/阻燃锦纶(30/45/25)混纺纱线同时具备优异的力学性能和阻燃性能,阻燃锦纶的加入使三元混纺纱线断裂强度相比芳纶/阻燃粘胶二元混纺纱线提升56%,耐磨次数提升58%,其纱线的力学性能随着捻度增加先增强后降低,峰值捻度为680捻/m;织物采用斜纹组织结构时,其阻燃性能和力学性能优于平纹和缎纹组织;采用非离子型丙烯酸酯共聚物G-BD作为印花浆料黏合剂,可使得到的高强耐磨阻燃织物水洗20次后变色牢度级数仍保持在2级以上。     

植酸的铵化及其对Lyocell织物的阻燃整理

为提高Lyocell织物的阻燃效果,对天然磷化物植酸进行铵化改性,并以双氰胺为催化剂应用于Lyocell织物的阻燃整理。利用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪,测定了阻燃整理Lyocell织物的特征红外吸收、表面形貌以及热稳定性能。对阻燃织物进行了垂直燃烧实验,测定了织物的燃烧性能,并对整理织物的耐洗性进行了测试。结果表明:与未整理Lyocell织物相比,阻燃整理后织物的吸热降解质量损失率下降了20.11%,800 ℃ 时热解残炭量提高了27.98%,垂直燃烧的损毁长度下降至3.4 cm;极限氧指数高达36.6%,达到难燃的级别;且阻燃织物经20次标准洗涤后,仍能达到国家B2标准。     

基于腺嘌呤核苷酸单体的光接枝生态阻燃棉织物制备及其性能

为了提高核糖核酸(RNA)单元应用于棉织物阻燃整理的耐久性以及降低生物阻燃成本,采用烯丙基溴对RNA单元衍生物5'-腺嘌呤核苷酸(AMP)进行改性制备生物阻燃单体。通过紫外光接枝法将AMP单体和AMP单体/丙烯酰胺分别接枝到纯棉织物上,制备了光接枝AMP单体和光接枝AMP单体/丙烯酰胺阻燃棉织物。对阻燃单体化学结构进行了表征。测试了纯棉织物及阻燃棉织物的阻燃性能。研究结果表明:AMP单体中成功引入不饱和双键;2种光接枝阻燃棉织物的分解温度均低于纯棉织物,阻燃棉织物的失重率降低;光接枝AMP单体/丙烯酰胺阻燃棉织物的续燃时间及阴燃时间可降低至0 s,AMP单体与丙烯酰胺之间存在一定的协效阻燃作用且可降低成本。