[发明专利]一种功能性焦糖及其作为阻燃整理剂的应用

说明书

本发明涉及一种功能性焦糖及其作为阻燃整理剂的应用，该功能性焦糖是由小分子糖和物质A在水中混合均匀后，在碱性条件下发生美拉德反应得到；其中，小分子糖为葡萄糖、蔗糖和果糖中的一种或多种，物质A为牛磺酸和/或磺胺。该功能性焦糖作为阻燃整理剂的应用过程是将功能性焦糖作为阻燃整理剂对纤维制品进行染整加工；所述纤维制品中的纤维为聚酰胺纤维。染整加工后的纤维制品的烟密度为5～12，且染整加工后的纤维制品的阻燃等级为V‑0级，且耐水洗。本发明中的功能性焦糖，用于聚酰胺织物的整理后，阻燃性能良好，符合V‑0级的标准，而且具有较强的耐水洗性能。

技术领域

本发明属于纺织品技术领域，涉及一种功能性焦糖及其作为阻燃整理剂的应用。

背景技术

聚酰胺织物是世界上第一种合成纤维，其具有优异的物理性能和化学性能，尤其是耐磨性，聚酰胺的耐磨性是所有纤维中最好的，达到棉织物的10倍以上，羊毛织物的20倍以上。聚酰胺的另一个优点是可通过化学回收，减少资源浪费和环境污染。聚酰胺织物广泛应用于家用纺织品，装饰品，军工服，航天航空、电子电器等。然而，它遇到火焰会迅速燃烧，并产生熔滴，造成二次火灾。

随着环保要求的提高，无卤阻燃剂逐步取代了对聚酰胺具有高效阻燃作用的卤系阻燃剂，如磷系阻燃剂。但随着进一步的研究，研究者发现部分磷系阻燃剂存在甲醛释放、发烟量大、热稳定性差、相容性差等问题。因此，需要积极寻找不含磷的无卤阻燃剂。

对于不含磷的无卤阻燃剂，如专利申请CN 108948348 A《含三嗪-硅的席夫碱阻燃剂及其合成方法》中提出了用席夫碱来构造膨胀阻燃剂的方法，但该现有技术中所公开的席夫碱的合成过程较为繁琐，且溶剂为有毒有机溶剂。对于席夫碱的合成方法，如专利申请CN 106008993 A《一种含磷含席夫碱结构阻燃剂及其制备方法》和专利申请CN 110016139A《一种席夫碱基超支化聚硅氧烷阻燃剂及其制备方法与应用》中公开的席夫碱的制备过程也都涉及有机溶剂回流以及重结晶法，同样属于不环保的工艺，而且这些方法合成的席夫碱不溶于水，只能通过熔融共混法制备阻燃材料。

而且，基于对制品的阻燃等级、抗熔滴以及采用熔融共混的加工工艺的要求，对阻燃剂的挑选十分苛刻，如阻燃剂需要具有较高的热稳定性以及兼容性，否则在制备过程之前就分解了，且无法很好的分散在材料内部；对于聚酰胺和聚酯纤维等纤维，由于可反应基团较少，阻燃剂提供的阻燃性能的耐久性很差；对于有抗熔滴要求的阻燃制品，阻燃剂还需要至少满足以下要求：

(1)减少熔体的流动性；(2)降低着火点与熔点的温度差值；(3)使火焰快速自熄，在熔滴滴落之前，就停止燃烧这一行为等。

因此，研究一种加工过程以及应用过程均环保、简单，且对于解决聚酰胺的易燃性具有高效阻燃、抗熔滴和耐久性能的阻燃整理剂具有十分重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术方案中存在的阻燃剂不够环保、无毒，而且阻燃性能有限的问题，本发明提供一种功能性焦糖及其作为阻燃整理剂的应用。具体以小分子糖为原料制备阻燃整理剂，现有技术中虽然存在一些天然提取物，如蔗糖、海藻酸钠、单宁、植酸、壳聚糖等对聚酰胺织物具有较好的阻燃效果，又因其具有低毒，低成本，可参与自然界生态循环，而引起了众多研究人员的兴趣。但是，根据本发明的研究，当在本发明中仅仅采用小分子糖作为阻燃整理剂时，会对聚酰胺纤维的纤维制品的发烟量产生极大的负面影响。而这也导致其火灾危害性的增加。火灾中最主要的“杀手”，就是燃烧所释放的烟雾，它主要是由燃烧产生的炭颗粒物，以及一些不可见气体组成。其危害主要体现在以下四个方面：

(1)当烟气中的含氧量低于正常所需的数值时，人的活动能力减弱、智力混乱，甚至晕倒窒息；当烟气中含有各种有毒气体的含量超过人正常生理所允许的最低浓度时，就会造成中毒死亡。(2)烟气的减光性影响人员的安全疏散和火灾的施救，滚滚浓烟，使得人们的可见度降低，人员受伤的风险增加。(3)滚滚浓烟，会在一定程度上造成人们的恐慌，而影响人们的判断和行动。(4)造成严重的环境污染。