[發明專利]一種基于生物質蛋白與金屬離子絡合生物質酸阻燃織物的制備方法

在審

• 申請號: 202111327841.X
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN113882141A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 張艷;俞津;戚棟明;江鑫波;陸嘉漁
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: D06M11/38
• 分類號: D06M11/38;D06M13/238;D06M15/03;D06M15/15;D06M101/06
• 代理公司: 新余市渝星知識產權代理事務所(普通合伙) 36124
• 代理人: 張瑩瑩

本發明公布了一種基于生物質蛋白與金屬離子絡合生物質酸阻燃織物的制備方法，首先對棉織物進行堿處理，再通過靜電吸附作用將生物質蛋白和生物質酸層層組裝在堿處理后織物的表面，然后將其分別浸泡在不同的二價金屬離子溶液中使其與生物質酸發生離子交換，生成不同的生物質酸絡合鹽，從而制得一種基于生物質蛋白與金屬離子絡合生物質酸阻燃織物。這類生物質阻燃整理劑相較傳統的無鹵磷系阻燃整理劑在使用過程中低煙、低毒、無鹵，制備過程也沒有甲醛等致癌物參與或中間體生成，且其來源廣泛，是對絲綢制品過程廢料的充分利用，是一種成本較低且環保綠色的阻燃整理劑，本發明制備工藝簡單，具有良好的實用價值。

技術領域

本發明涉及材料制備領域，具體涉及一種基于生物質蛋白與金屬離子絡合生物質酸阻燃織物的制備方法。

背景技術

隨著社會的進步和科技的發展，紡織品的消費量與品種呈現逐年急劇增加的趨勢。其應用范圍覆蓋了實際生活的方方面面，如農業、醫療、工業、軍事、紡織業、交通運輸等各個領域。但是，紡織產品的極易燃性使其成為了引發火災的巨大潛在隱患，如何降低紡織品燃燒危險性，減少人民生命財產的損失，己然成為近年來世界各國十分重視并竭力解決的問題之一。因此，研發新型低煙、低毒和環境污染小的環保型阻燃整理劑，開發性能優異的阻燃紡織品是目前應對紡織品阻燃的一大潮流，有機隣阻燃劑由于具有低煙、低毒、無鹵、高效阻燃的優點，受到國內外學者廣泛的重視。目前，市場上使用最廣泛的棉織物含磷阻燃劑為THPC和Pyrovatex CP，但其存在生產工藝與應用上安全等方面的缺陷，此外，在合成THPC的過程中，用到的原料甲醛與中間體雙氯甲醚均對人體有致癌性，且此類方法具有較大的危險性。同時，無機磷系阻燃纖維又因發煙量大、燃燒后產生毒煙且不環保等問題而備受質疑。

制備阻燃纖維、織物阻燃涂層整理、阻燃纖維和阻燃整理相結合是目前制備阻燃紡織品的主要方法。其中，阻燃涂層整理主要是通過吸附沉積、化學鍵合、非極性范德華力結合及粘合等作用，在紡織品表面固著阻燃劑，從而賦予其可調控的阻燃效果。例如，蘇州大學的唐人成等人[Journal of Cleaner Production.20March 2020,119545]應用了單寧酸和亞鐵離子的組合，制得三元單寧酸-亞鐵離子-絲綢絡合物，同時賦予絲綢織物以持久的阻燃和抗菌效果，所制備的絲織物極限氧指數從23.6％顯著增加至27.5％，抗菌率從22％顯著提高到95％，這項研究提出了一種用于絲綢的環保阻燃處理方法，并提出了可水解單寧在紡織品阻燃改性中的新應用。四川大學的王玉忠等人[Polymer Degradation andStability.December 2012,Pages 2487-2491]提出通過螺環季戊四醇磷酸二酰氯(SPDPC)與酒石酸(TA)的反應，合成了一種新型阻燃劑聚(1,2-二羧基乙烯螺環季戊四醇雙膦酸酯)(PEPBP)，含有 21.2％的PEPBP的棉織物物的極限氧指數值為33.8，比未處理棉織物的極限氧指數值高14.4，這項研究為合成新型無甲醛阻燃整理劑提供了新的方法。利用生物質阻燃劑進行棉織物阻燃涂層整理盡管已取得顯著效果，但仍存在阻燃單體成本較高、阻燃效率低、耐久性差、工藝流程繁雜等問題，且對織物的服用性能影響較大。與傳統阻燃處理方法相比，這類應用仍然未有工業化生產的跡象，亟需新的阻燃材料/方法研究來推動其發展。

綜上所述，本發明基于生物質蛋白與金屬離子絡合生物質酸阻燃織物的制備方法，首先對織物表面進行堿處理，將纖維表面的油脂、漿料、以及無定形短纖維溶解，從而增加織物表面的活性基團，然后通過酸性和堿性溶液分別調節生物蛋白和生物質酸的電負性，通過靜電吸附的方式，將兩種生物質阻燃劑沉積在織物表面，再將整理過的織物分別放入不同的二價金屬離子溶液中，通過離子交換反應，獲得絡合有不同金屬離子的阻燃涂層，提升阻燃效率和耐水洗性，且本發明原料易得、加工工藝簡單、實驗過程不需要任何有毒溶劑，綠色環保，所制備的生物質蛋白與金屬離子絡合生物質酸阻燃織物，可應用于醫療、服裝等領域，具有良好的推廣價值。

發明內容

本發明基于各類生物質阻燃材料制備的方法，并結合層層自組裝技術與噴涂技術，提供了一種實施容易、工藝簡單的生物質蛋白與金屬離子絡合生物質酸阻燃織物的制備方法。