[发明专利]一种基于分子筛阻燃的蚕丝及其制备方法

说明书

本发明属于蚕丝改性技术，具体涉及一种基于分子筛阻燃的蚕丝及其制备方法。将分子筛、纳米氧化锌经过偶联剂处理后，再加入水中，配制阻燃液；将蚕丝浸入阻燃液中，加热一段时间，然后取出蚕丝，水洗，然后烘干，再烘焙，得到阻燃蚕丝。偶联剂对功能材料进行表面改性，提高分散性、减少团聚、增加非极性官能团，有效的提高了蚕丝和改性后纳米阻燃材料结合力。本发明采用偶联剂改性的分子筛以及氧化锌作为阻燃材料，将单纯蚕丝电力纺的氧指数从小于24提升到大于27，这是将蚕丝阻燃性能提升一个等级，属于难燃产品。

技术领域

本发明属于蚕丝改性技术，具体涉及一种基于分子筛阻燃的蚕丝及其制备方法。

背景技术

蚕丝因具有光泽柔和、吸湿透气性好、穿着舒适等优异的服用性能以及良好的生物相容性和生物可降解性，被用作高档纺织品原材料，应用于服饰产品、医疗防护品、室内装饰材料、汽车内饰材料、民航飞机客用毛毯等领域。蚕丝的极限氧指数约为23.0%～24.0%，虽然较纤维素纤维的极限氧指数为18%左右而言好，但是蚕丝纺织品存在火灾的潜在危险，需对其进行阻燃整理，可以扩大蚕丝资源的应用范围，提升蚕丝产品的档次及附加价值。以往常采用棉用磷氮树脂型阻燃整理剂和轧烘焙工艺进行蚕丝制品的阻燃整理，存在游离甲醛释放、因高温焙烘而引起的蚕丝强力损伤的缺点。现有技术研究了聚赖氨酸和植酸混合液pH值和质量浓度对聚电解质形成及整理织物阻燃效果的影响，利用该聚电解质溶液整理所得织物的极限氧指数为27.4％，经6次洗涤后垂直燃烧损毁长度仍短于15cm；整理织物在空气中的热稳定性提高。现有研究采用磷-氮系生态型阻燃整理剂TEX-2对蚕丝絮片进行阻燃实验，通过比较整理前后蚕丝絮片的极限氧指数、断裂强力、白度等性能的变化，优化工艺条件。现有技术采用六水合氯化镁为原料，氢氧化钠和氨水为沉淀剂，通过双滴加的方法成功地制备出粒径为50 nm、分布较为均一的纳米氢氧化镁，通过浸渍吸附的方法将纳米氢氧化镁整理到蚕丝织物上，实现阻燃。而蚕丝的阻燃研究，从磷系阻燃剂，到含磷协同阻燃剂，再到生物阻燃剂，存在阻燃剂使用量大、整理后的蚕丝织物物理性能较差的问题。

发明内容

本发明公开了一种基于分子筛阻燃的蚕丝及其制备方法，采用蚕丝浸渍阻燃整理液-烘干-烘焙的工艺，将阻燃剂结合在蚕丝上，得到阻燃蚕丝具有难燃的效果，且提升抗菌性能。

本发明采用如下技术方案：

一种基于分子筛阻燃的蚕丝及其制备方法，将蚕丝浸入阻燃液中，加热一段时间，然后取出蚕丝，水洗，然后烘干，再烘焙，得到阻燃蚕丝；所述阻燃液含有分子筛。

本发明中，分子筛为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛中的一种或几种，4A分子筛是一类由硅氧化物和铝氧化物四面体通过过氧桥连接而形成的晶体硅铝酸盐，在蚕丝表面可起到隔热，降低失重速率的作用。进一步的，本发明中，阻燃液含有氧化锌，优选纳米氧化锌，对碳层稳定有利，进一步的，本发明中，阻燃液中，分散剂为水。

本发明中，浸入在震荡下进行，优选的，加热的温度为70～80℃，时间为1～1.5小时。本发明中，蚕丝浸入阻燃液时，浴比为1∶（30～70），优选1∶（40～60）。

本发明中，以分子筛、纳米氧化锌为功能材料进行蚕丝阻燃整理，其中，分子筛的浓度为10～30g/L，优选为20～25g/L；纳米氧化锌的浓度为0.5～2g/L，优选为1～1.5g/L。优选的，将分子筛、纳米氧化锌经过偶联剂处理后，再加入水中，配制阻燃液；优选的，偶联剂为硅烷偶联剂，对功能材料进行表面改性，提高分散性、减少团聚、增加非极性官能团，有效的提高了蚕丝和改性后纳米阻燃材料结合力。

本发明中，烘干的温度为90～95℃，时间为1～2分钟；烘焙的温度为110～120℃，时间为30～50秒。