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羊毛纤维性质优越,在各行各业应用广泛,且易发生火灾,为保障个人及社会安全,提高其阻燃性能刻不容缓。虽然现在羊毛纤维阻燃方法很多,效果也显著,但其阻燃高效性、耐久性及环境友好性仍是研究的热点。本课题研究了两种羊毛阻燃体系对羊毛织物的阻燃整理,接枝共聚法和反应型阻燃剂FR。
本文第一种阻燃体系是采用接枝共聚法对羊毛织物进行阻燃改性。合成了一种简单有效的乙烯基含磷单体:烯丙基磷酸二乙酯(DEAP),并通过红外光谱确定了所得产物即目标产物。因DEAP不溶于水,需经乳化后才可用于羊毛织物接枝处理。通过研究接枝工艺参数对接枝率的影响,得出最佳工艺条件:引发剂为BPO,引发剂浓度0.9-1.0%(o.w.m),pH=3,单体浓度100%(o.w.f),浴比1∶30,温度85℃,时间60min。
采用FTIR、EDAX、SEM、AFM和TG等测试手段对阻燃接枝后羊毛织物进行表征。结果表明,乙烯基单体接枝于纤维表面,与羊毛织物发生了相互作用;接枝处理后羊毛织物的燃烧性能大幅改善,DEAP接枝率为6%时,氧指数即可达到32%,损毁长度为78mm;并且具有阻燃耐久性,织物洗涤30次后,氧指数仍在27%以上,遇火燃烧后仍可自熄;接枝后羊毛织物的最大分解处温度降低了近25℃,而且在800℃裂解结束时,其残渣量远远高于未处理织物。
本文第二种阻燃体系是反应型阻燃剂FR对羊毛织物的阻燃整理。研究了各个整理工艺参数对阻燃效果的影响,并通过正交分析实验得出最佳整理工艺:调节剂为H3,pH为2.5-3,阻燃剂浓度为12-14%(o.w.f),浴比为1∶30,温度为95-100℃,时间为45-50min。采用EDAX、SEM、TG等测试手段对整理后织物进行表征,结果表明:反应型阻燃剂FR与羊毛纤维产生相互作用,整理后羊毛纤维多了一个失重阶段,并且最大分解出温度提前了约10℃,减少了可燃性气体的产生,且最终成炭量大于未整理织物;整理后织物的阻燃性能大幅提高,LOI值达34%、损毁长度达74.5mm,并且织物洗涤50次后,氧指数仍在27%以上,遇火燃烧自熄;并对织物色差及强力影响较小。