[发明专利]一种基于生物质蛋白与金属离子络合生物质酸阻燃织物的制备方法在审

专利信息
申请号: 202111327841.X 申请日: 2021-11-10
公开(公告)号: CN113882141A 公开(公告)日: 2022-01-04
发明(设计)人: 张艳;俞津;戚栋明;江鑫波;陆嘉渔 申请(专利权)人: 浙江理工大学
主分类号: D06M11/38 分类号: D06M11/38;D06M13/238;D06M15/03;D06M15/15;D06M101/06
代理公司: 新余市渝星知识产权代理事务所(普通合伙) 36124 代理人: 张莹莹
地址: 311215 浙江省杭州市*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 生物 蛋白 金属 离子 络合 阻燃 织物 制备 方法
【说明书】:

发明公布了一种基于生物质蛋白与金属离子络合生物质酸阻燃织物的制备方法,首先对棉织物进行碱处理,再通过静电吸附作用将生物质蛋白和生物质酸层层组装在碱处理后织物的表面,然后将其分别浸泡在不同的二价金属离子溶液中使其与生物质酸发生离子交换,生成不同的生物质酸络合盐,从而制得一种基于生物质蛋白与金属离子络合生物质酸阻燃织物。这类生物质阻燃整理剂相较传统的无卤磷系阻燃整理剂在使用过程中低烟、低毒、无卤,制备过程也没有甲醛等致癌物参与或中间体生成,且其来源广泛,是对丝绸制品过程废料的充分利用,是一种成本较低且环保绿色的阻燃整理剂,本发明制备工艺简单,具有良好的实用价值。

技术领域

本发明涉及材料制备领域,具体涉及一种基于生物质蛋白与金属离子络合生物质酸阻燃织物的制备方法。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展,纺织品的消费量与品种呈现逐年急剧增加的趋势。其应用范围覆盖了实际生活的方方面面,如农业、医疗、工业、军事、纺织业、交通运输等各个领域。但是,纺织产品的极易燃性使其成为了引发火灾的巨大潜在隐患,如何降低纺织品燃烧危险性,减少人民生命财产的损失,己然成为近年来世界各国十分重视并竭力解决的问题之一。因此,研发新型低烟、低毒和环境污染小的环保型阻燃整理剂,开发性能优异的阻燃纺织品是目前应对纺织品阻燃的一大潮流,有机隣阻燃剂由于具有低烟、低毒、无卤、高效阻燃的优点,受到国内外学者广泛的重视。目前,市场上使用最广泛的棉织物含磷阻燃剂为THPC和Pyrovatex CP,但其存在生产工艺与应用上安全等方面的缺陷,此外,在合成THPC的过程中,用到的原料甲醛与中间体双氯甲醚均对人体有致癌性,且此类方法具有较大的危险性。同时,无机磷系阻燃纤维又因发烟量大、燃烧后产生毒烟且不环保等问题而备受质疑。

制备阻燃纤维、织物阻燃涂层整理、阻燃纤维和阻燃整理相结合是目前制备阻燃纺织品的主要方法。其中,阻燃涂层整理主要是通过吸附沉积、化学键合、非极性范德华力结合及粘合等作用,在纺织品表面固着阻燃剂,从而赋予其可调控的阻燃效果。例如,苏州大学的唐人成等人[Journal of Cleaner Production.20March 2020,119545]应用了单宁酸和亚铁离子的组合,制得三元单宁酸-亚铁离子-丝绸络合物,同时赋予丝绸织物以持久的阻燃和抗菌效果,所制备的丝织物极限氧指数从23.6%显着增加至27.5%,抗菌率从22%显着提高到95%,这项研究提出了一种用于丝绸的环保阻燃处理方法,并提出了可水解单宁在纺织品阻燃改性中的新应用。四川大学的王玉忠等人[Polymer Degradation andStability.December 2012,Pages 2487-2491]提出通过螺环季戊四醇磷酸二酰氯(SPDPC)与酒石酸(TA)的反应,合成了一种新型阻燃剂聚(1,2-二羧基乙烯螺环季戊四醇双膦酸酯)(PEPBP),含有 21.2%的PEPBP的棉织物物的极限氧指数值为33.8,比未处理棉织物的极限氧指数值高14.4,这项研究为合成新型无甲醛阻燃整理剂提供了新的方法。利用生物质阻燃剂进行棉织物阻燃涂层整理尽管已取得显著效果,但仍存在阻燃单体成本较高、阻燃效率低、耐久性差、工艺流程繁杂等问题,且对织物的服用性能影响较大。与传统阻燃处理方法相比,这类应用仍然未有工业化生产的迹象,亟需新的阻燃材料/方法研究来推动其发展。

综上所述,本发明基于生物质蛋白与金属离子络合生物质酸阻燃织物的制备方法,首先对织物表面进行碱处理,将纤维表面的油脂、浆料、以及无定形短纤维溶解,从而增加织物表面的活性基团,然后通过酸性和碱性溶液分别调节生物蛋白和生物质酸的电负性,通过静电吸附的方式,将两种生物质阻燃剂沉积在织物表面,再将整理过的织物分别放入不同的二价金属离子溶液中,通过离子交换反应,获得络合有不同金属离子的阻燃涂层,提升阻燃效率和耐水洗性,且本发明原料易得、加工工艺简单、实验过程不需要任何有毒溶剂,绿色环保,所制备的生物质蛋白与金属离子络合生物质酸阻燃织物,可应用于医疗、服装等领域,具有良好的推广价值。

发明内容

本发明基于各类生物质阻燃材料制备的方法,并结合层层自组装技术与喷涂技术,提供了一种实施容易、工艺简单的生物质蛋白与金属离子络合生物质酸阻燃织物的制备方法。

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