CN104264467A - 一种阻燃棉织物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃棉织物的制备方法，天然植酸类化合物和γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷加入到有机溶剂中，在50～80℃下搅拌反应0.5～2h，得到阻燃整理液，将棉织物在上述阻燃整理液中浸渍8~15min后二浸二轧，然后将棉织物在60～90℃条件下烘燥，再于150～180℃条件下焙烘2～8min，最后水洗、皂洗、烘干。采用天然植酸为反应原料，制得的阻燃纺织品上没有游离甲醛的释放，解决了当前大多数阻燃剂甲醛释放的问题，将γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷引入阻燃剂分子中，制得的阻燃剂含有多个反应性基团，解决了棉织物阻燃整理的耐久性问题。本发明的技术方案工艺简单、便于操作，具有广阔的应用前景。

Description

一种阻燃棉织物的制备方法

技术领域

本发明属于染整技术领域，涉及一种使用天然植酸为原料的衍生物作为棉织物阻燃剂的阻燃整理方法，该法所用的植酸是从植物种籽中提取的一种天然含磷化合物，尤其能实现阻燃整理织物的安全环保性，所制备的阻燃剂具有多个反应性基团，可赋予织物较好的阻燃耐久性。

背景技术

随着科技的进步、人们生活水平的提高，阻燃纺织面料的需求日益增多，在众多棉织物阻燃整理剂中四羟甲基类阻燃剂(THPC或THPOH)和N-羟甲基-3-二甲氧磷酰基丙酰胺类阻燃剂(商品名Pyrovatex CP)是当前最常用的阻燃剂品种，但这两类阻燃剂均存在游离甲醛的释放问题。中国发明专利申请CN103321044A公开了一种阻燃真丝的本发明公开了一种阻燃真丝绸及其制备方法，采用静电自组装技术通过依次浸渍壳聚糖和植酸钠溶液制备阻燃真丝绸，该方法通过植酸钠与壳聚糖之间的静电引力将植酸钠沉积于真丝上，该方法需多次重复浸渍壳聚糖和植酸钠溶液。

由上可知，当前成功市场化的阻燃剂均为合成的化学品，且存在释放游离甲醛的问题；新公开的天然阻燃剂植酸钠，对真丝具有较好的阻燃效果，但阻燃剂与蚕丝之间是通过壳聚糖与植酸钠的静电引力结合实现，其耐洗性未知，且该导电真丝绸的制备需要多次反复浸渍壳聚糖和植酸钠，操作相对麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对当前市场上常用棉织物用阻燃剂存在游离甲醛释放的问题，提供一种阻燃棉织物的制备方法，采用天然有机磷酸类化合物植酸、植酸钠作为棉织物阻燃整理剂的原料与γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷进行反应制得含有多个活性基团的阻燃剂。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种阻燃棉织物的制备方法，工艺步骤如下：

(1)制备植酸衍生物：将0.5～3mol天然植酸类化合物、1.5～18molγ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷加入到30～200ml的有机溶剂中，在50～80℃下搅拌反应0.5～2h，得到阻燃整理液，所述阻燃整理液含有不同数目活性基团的植酸衍生物；

(2)对棉织物进行阻燃整理：将棉织物在上述阻燃整理液中浸渍8～15min后二浸二轧，轧余率80～105％，然后将棉织物在60～90℃条件下烘燥5～10min，再于150～180℃条件下焙烘2～8min，最后将织物水洗、皂洗、烘干。

所述天然植酸类化合物为植酸或植酸钠中的至少一种。

所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙腈、吡啶、苯酚、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

所述植酸衍生物的结构如下：

式中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆为H或

本发明的有益效果是：采用天然植酸为反应原料，制得的阻燃纺织品上没有游离甲醛的释放，解决了当前大多数阻燃剂甲醛释放的问题，将γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷引入阻燃剂分子中，制得的阻燃剂含有多个反应性基团，解决了棉织物阻燃整理的耐久性问题。本发明的技术方案工艺简单、便于操作，对设备无特殊要求，利用常规设备就可进行大规模生产，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

实施例1

一种阻燃棉织物的制备方法，其过程如下：

(1)将0.5mol的天然植酸类化合物、2mol的γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷加入到100ml丙酮中，在70℃的条件下不断搅拌反应1h，得到阻燃整理液，所述阻燃整理液含有4个活性基团的植酸衍生物，结构式为：

(2)将棉织物在上述阻燃整理液中浸渍10min后二浸二轧，轧余率90％，然后将棉织物80℃烘燥5min，再于170℃焙烘3min，最后将织物水洗、皂洗、烘干。

实施例2

一种阻燃棉织物的制备方法，其过程如下：

(1)将1mol的天然植酸类化合物、3mol的γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷加入到80ml异丙醇中，在80℃下不断搅拌反应0.5h，得到阻燃整理液，所述阻燃整理液含有3个活性基团的植酸衍生物，结构式为：

(2)将棉织物在上述阻燃整理液中浸渍10min后二浸二轧，轧余率80％，然后将棉织物70℃烘燥6min，再于160℃焙烘4min，最后将织物水洗、皂洗、烘干。

实施例3

一种阻燃棉织物的制备方法，其过程如下：

(1)将1mol的天然植酸类化合物、5mol的γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷加入到150ml甲醇中，在60℃下不断搅拌反应2h，得到阻燃整理液，所述阻燃整理液含有5个活性基团的植酸衍生物，结构式为：

(2)将棉织物在上述阻燃整理液中浸渍10min后二浸二轧，轧余率100％，然后将棉织物60℃烘燥10min，再于180℃焙烘1.5min，最后将织物水洗、皂洗、烘干。

实施例4

一种阻燃棉织物的制备方法，其过程如下：

(1)将1mol的天然植酸类化合物、6mol的γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷加入到50ml N,N-二甲基甲酰胺中，在65℃不断搅拌下反应1h，得到阻燃整理液，所述阻燃整理液含有6个活性基团的植酸衍生物，结构式为：

(2)将棉织物在上述阻燃整理液中浸渍10min后二浸二轧，轧余率95％，然后将棉织物80℃烘燥4min，再于170℃焙烘2min，最后将织物水洗、皂洗、烘干。

本发明的实施效果

棉织物分别经实施例1-4阻燃处理后，对其进行如下测试，测试结果见表1。

1)炭损长度

整理棉织物的炭损长度、阴燃时间和续燃时间在M601垂直法织物阻燃性能测试仪(青岛山纺仪器有限公司)上依据GB/T 5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》测定；

2)极限氧指数

整理棉织物的极限氧指数(LOI)在M606A氧指数测定仪(青岛山纺仪器有限公司)上依据GB/T5454—1997《纺织品燃烧性能测定氧指数法》测定；

3)强力损失

强力测试按GB/T3923-1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长的测定条样法》在南通宏大实验仪器有限公司HD026H电子织物强力仪上测定，织物漂白后的强力损失按式(1)计算：

式中：S₁为织物阻燃整理前的强力，S₂为织物阻燃整理后的强力。

表1 实施阻燃织物的测试结果

由表1可知，经阻燃整理后棉织物的极限氧指数提高明显，炭损长度缩短，说明棉织物的阻燃性能提高，强力损失在13％以下。由此可见，本发明制得的阻燃棉织物阻燃性能优良，且具有一定的耐洗性。

Claims (4)

1.一种阻燃棉织物的制备方法，其特征是工艺步骤如下：

（1）制备植酸衍生物：将0.5～3mol天然植酸类化合物、1.5～18molγ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷加入到30～200ml的有机溶剂中，在50～80℃下搅拌反应0.5～2h，得到阻燃整理液，所述阻燃整理液含有不同数目活性基团的植酸衍生物；

（2）对棉织物进行阻燃整理：将棉织物在上述阻燃整理液中浸渍8~15min后二浸二轧，轧余率80～105%，然后将棉织物在60～90℃条件下烘燥5～10 min，再于150～180℃条件下焙烘2～8 min，最后将织物水洗、皂洗、烘干。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃棉织物的制备方法，其特征在于：所述天然植酸类化合物为植酸或植酸钠中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃棉织物的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙腈、吡啶、苯酚、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃棉织物的制备方法，其特征在于：所述植酸衍生物的结构如下：

式中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆为H或。