环糊精基多功能阻燃棉织物的制备及性能研究

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棉纺织品是现代文明社会的必需品,为人类社会的发展做出了巨大贡献。随着人民生活水平的日益提升,人类对纺织品的需求也不断提高,赋予棉纺织品多种功能性,如阻燃疏水、阻燃抗菌,不但可以提高棉纺织品的附加值,还可以适应人们对纺织品多样化的需求。所以,赋予棉纺织品多功能研究以增强其安全性和扩大其应用范围,意义重大。本论文以生物质β-环糊精(β-CD)和长链十六烷醇(Hexadecanol)为原料分别制备阻燃和疏水剂,采用浸轧干燥焙烘工艺整理到棉织物上,得到阻燃疏水棉织物(FR-WR-cotton)。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X-射线光谱仪(EDS)、X-射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、垂直燃烧、水接触角(WCA)试、热重(TG)、锥形量热仪(CC)、拉曼光谱(Raman)、热重-红外联用仪(TG-IR)测试,对其表面形貌、化学成分、特征官能团、阻燃性、疏水性、成炭性能、燃烧性能以及阻燃机理进行评估与探讨。第一部分工作以β-CD为原料制备了磷氮基阻燃剂(β-CPAS),然后将其引入到棉织物上,以获得阻燃棉织物(FR-cotton)。FR-cotton具有良好的阻燃耐久性,经过10次标准洗涤后在垂直火焰下仍无法被点燃。氮气氛围下,FR-cotton残炭量由纯棉织物的15.5 wt%提高到40.3 wt%,热释放速率峰值(p HRR)和总热释放(THR)分别降低了88.3%和84.8%,表明FR-cotton具有良好的成炭性能性和阻燃性能。第二部分工作采用磷酸和尿素改性十六烷醇,制备磷酰化十六烷醇(HP),并将其整理到棉织物上,以获得疏水棉织物(WR-cotton)。WR-cotton水接触角最高可达130o,且经过10次循环洗涤后几乎保持不变,表明WR-cotton具有优异的疏水耐久性能。第三部分工作是将前两部分工作制备的HP和β-CPAS制备一定浓度的棉织物整理液,先后接枝到棉织物上,获得阻燃疏水棉织物(FR-WR-cotton)。处理后的棉织物具有良好的阻燃疏水耐久性,经10次循环洗涤后在垂直火焰下仍无法点燃,水接触角仍大于120o。此外,氮气氛围下,FR-WR-cotton残炭量由纯棉织物的15.5 wt%提高到34.2 wt%,p HRR和THR分别降低了87.8%和83.4%,表明FR-WR-cotton具有良好的成炭性能能和阻燃性能。
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