本发明涉及功能面料领域,具体涉及一种生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法。
背景技术:
1、聚酯纤维(涤纶)是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经熔融纺丝制得的合成纤维。涤纶作为当前合成纤维的第一大品种,以其强度高、稳定性好等优势广泛应用于纺织业、电器制造业等领域。
2、传统的涤纶用共聚型阻燃剂大多采用石油基化合物合成,而且对涤纶的物理性能影响较大。相比传统的涤纶用阻燃剂,生物高分子阻燃剂的开发与使用可有效缓解资源匮乏,避免石油基材料应用中的环境污染问题。受生物质大分子结构的限制,单一的某种生物质只能发挥一种或两种作用,阻燃效果有限。但通过对生物大分子进行化学结构修饰,或复配一些在气相和凝聚相均可发挥作用的协效剂,使得多种阻燃元素集合于同一涂层中,完善并协同参与阻燃体系,可强化生物大分子单一结构的阻燃功效,加强屏蔽火源与涤纶间的热量传递,抑制活泼氢、氧自由基的产生,减缓聚酯的降解速率。
技术实现思路
1、要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法,提过几种生物质成分的配合,使涤纶面料能达到较高的阻燃效果。
2、技术方案:一种生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法,包括以下步骤:
3、s1. 涤纶表面整理:将涤纶织物进行碱减量处理,得到碱减量处理的涤纶织物;
4、s2. 海藻酸钠复合羊毛角蛋白接枝植酸钠的整理:将步骤s1制备涤纶面料浸泡于海藻酸钠复合羊毛角蛋白接枝植酸钠整理液中,搅拌下浸渍12 h,取出面料,轧1次,轧余率为 100-110%,高温烘干,洗涤后再烘干;
5、s3. 涂层聚乙烯醇:将步骤s2制备的涤纶面料表面涂覆聚乙烯醇溶液,自然干燥得到表面涂覆聚乙烯醇的涤纶面料;
6、s4. 氨基改性纤维素的整理:将步骤s3制备的涤纶面料浸泡于改性纤维素整理液中,浸渍1-3h后加入5-10%的氨水,继续处理1.5-3h,将面料取出,轧1次,低温烘干,用丙酮充分洗涤后,再用去离子水充分水洗,得到生物质复合阻燃改性涤纶面料。
7、优选的,所述步骤s1中碱减量处理工艺中氢氧化钠溶液浓度为10-20%,处理温度80-85℃,固液比为1:40-60,处理时间分别为40-90s。
8、优选的,所述步骤s2中海藻酸钠复合羊毛角蛋白接枝植酸钠整理液的制备方法为:
9、s21. 将洗净的羊毛加入氢氧化钠/双氧水配置的水溶液中,浴比1:35-50,在40-50℃恒温下搅拌2-4h至羊毛溶解,将溶解溶液装入透析袋进行透析浓缩,得到浓度为3.5-5wt%的角蛋白溶液;
10、s22. 将植酸钠溶解于步骤s21制备的角蛋白溶液中,搅拌均匀,植酸钠与角蛋白的质量比为1:5-10,使蛋白与植酸钠充分反应;
11、s23. 将海藻酸钠溶解于去离子水中,配置浓度为2-4wt%的海藻酸钠溶液,将海藻酸钠溶液加入至步骤s22制备的溶液中,两者体积比为1:1,搅拌均匀,得到海藻酸钠复合羊毛角蛋白接枝植酸钠整理液。
12、优选的,所述步骤s2中高温烘干温度为100-120 ℃,时间为3-5min。
13、优选的,所述步骤s3中聚乙烯醇溶液浓度为3.2-4.5wt%。
14、优选的,所述步骤s4中改性纤维素整理液的制备方法为:
15、s41.将微晶纤维素溶解于硫酸溶液中,搅拌反应,水解完全后,离心收集沉淀,并透析浓缩,得到浓度为1-2wt%纤维素纳米晶体悬浮液;
16、s42.将氢氧化钠溶液加入至纤维素纳米晶体悬浮液中,加入环氧氯丙烷进行反应,氢氧化钠,纤维素纳米晶和环氧氯丙烷的质量比20-25:8-11:7-9,在反应所得产物进行透析,将透析悬浮液中浓缩得到,得到改性纤维素整理液。
17、优选的,所述步骤s4中低温烘干的温度为40-60℃。
18、有益效果:本发明制备方法具有以下优点:
19、1.本发明中使用常用的生物阻燃成分应用于阻燃涤纶面料的制备,但是本发明中将几种物质进行重新的组合接枝,以及利用生物质本身两性聚电解质的作用相互配合制备新型的阻燃面料;
20、2. 本发明中将羊毛进行水解制备小分子蛋白溶液,小分子的蛋白溶液具备两性性质,小分子蛋白上的氨基(nh3+)可以和植酸钠(o-)发生自组装,再与海藻酸钠复合形成聚阴离子电解质溶液,而纤维素纳米晶体经过改性氨基改性后,可以生成聚阳离子电解质溶液,聚阴离子电解质和聚阳离子电解质混合后,在织物表面形成阻燃层,提高了织物的阻燃效果;
21、3. 本发明中为了使得聚阴离子电解质和聚阳离子电解质能够充分混合,在两者混合前,先涂覆一层聚乙烯醇涂层,聚乙烯醇涂层具备长分子链,在海藻酸钠复合羊毛角蛋白接枝植酸钠整理层和纤维素层中形成互穿网络;
22、4. 本发明中植酸,海藻酸钠作为酸源,羊毛角蛋白作为气源,纤维素作为碳源,也同样构成了一种膨胀阻燃剂,提高复合阻燃的效果。
1.一种生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1中碱减量处理工艺中氢氧化钠溶液浓度为10-20%,处理温度80-85℃,固液比为1:40-60,处理时间分别为40-90s。
3.根据权利要求1所述的生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法,其特征在于:所述步骤s2中海藻酸钠复合羊毛角蛋白接枝植酸钠整理液的制备方法为:
4.根据权利要求1所述的生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法,其特征在于:所述步骤s2中高温烘干温度为100-120 ℃,时间为3-5min。
5.根据权利要求1所述的生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法,其特征在于:所述步骤s3中聚乙烯醇溶液浓度为3.2-4.5wt%。
6.根据权利要求1所述的生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法,其特征在于:所述步骤s4中改性纤维素整理液的制备方法为:
7.根据权利要求1所述的生物质复合阻燃改性涤纶面料的制备方法,其特征在于:所述步骤s4中低温烘干的温度为40-60℃。