CN112211031B - 纤维素基阻燃剂及阻燃纸的制备方法 - Google Patents
纤维素基阻燃剂及阻燃纸的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112211031B CN112211031B CN201910630350.9A CN201910630350A CN112211031B CN 112211031 B CN112211031 B CN 112211031B CN 201910630350 A CN201910630350 A CN 201910630350A CN 112211031 B CN112211031 B CN 112211031B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cellulose
- flame retardant
- retardant
- flame
- paper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 144
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 143
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 120
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 120
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 6
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 6
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 13
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 abstract description 2
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000251557 Ascidiacea Species 0.000 description 1
- 229920002749 Bacterial cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000010972 Ballerus ballerus Species 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000005016 bacterial cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- -1 primary amine compound Chemical class 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/25—Cellulose
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/47—Condensation polymers of aldehydes or ketones
- D21H17/49—Condensation polymers of aldehydes or ketones with compounds containing hydrogen bound to nitrogen
- D21H17/51—Triazines, e.g. melamine
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/71—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes
- D21H17/72—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes of organic material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/34—Ignifugeants
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paper (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明涉及阻燃纸，具体涉及纤维素基阻燃剂及阻燃纸的制备方法。本发明将纤维素、磷源和有机溶剂混合后球磨，制成阻燃纤维素，并与氮源进一步反应可制备纤维素基阻燃剂。将该纤维素基阻燃剂进一步与纸浆混合制成阻燃纸。本发明通过机械化学法将纤维素解纤的同时并在纤维素纤维上修饰磷元素，既节约了成本又提高了纤维素的阻燃效果。本发明方法制备的阻燃纸具有良好的热稳定性、阻燃性、成炭性等特点，阻燃效果优异。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃纸，具体涉及纤维素基阻燃剂及阻燃纸的制备方法。
背景技术
近些年来，随着石油资源的日渐枯竭，人们逐渐将目光转向开发利用天然的高分子材料。众所周知，纤维素是自然界中存在的自然资源最为丰富的天然高分子材料，而且其具有很好的生物降解性与生物相容性。目前纤维素的应用主要有纸张、包装盒、膜材料、增强材料等方面。纸张是纤维素最广泛的应用方式之一。现在的很多资料是以纸质的形式存在，纸张又具有极易燃烧的性质，所以当发生火灾时会造成极大的经济损失、人身安全以及资料的无法挽回，因此制备阻燃纸张具有重要的研究意义。
现有的阻燃剂主要是小分子物质，将该种小分子阻燃剂加入到纸张中会造成纸张力学性能的损失。高分子基阻燃剂会在不牺牲基体材料的力学性能的基础上，还赋予材料阻燃性能。
磷及其磷化物很早就被用作阻燃剂使用。磷系阻燃剂的阻燃作用主要体现在火灾初期的高聚物分解阶段，因其能促进聚合物脱水炭化，从而减少聚合物因热分解而产生的可燃气体的数量，并且所生成的炭层还能隔绝氧气和热量。
发明内容
为克服阻燃纸张制备方法繁琐的缺陷，本发明提供纤维素基阻燃剂的制备及其在纸张阻燃方面应用。本发明纤维素基阻燃剂的制备方法简便，原料易得。
具体而言，本发明首先提供一种阻燃纤维素的制备方法，将纤维素、磷源和有机溶剂混合后球磨，制成阻燃纤维素。
本发明通过机械化学法将纤维素解纤的同时并在纤维素纤维上修饰磷元素，既节约了成本又提高了纤维素的阻燃效果。
进一步地，所述纤维素可选自玉米芯纤维素、海藻纤维素、海鞘纤维素或细菌纤维素。
本发明所述玉米芯是指玉米棒脱粒后的棒芯，即玉米穗轴。
进一步地，所述磷源可选自五氧化二磷。
实验表明，本发明方法尤其适用于五氧化二磷。
进一步地，在上述阻燃纤维素的制备方法中还加入催化剂甲烷磺酸。
优选地，以g/ml计，所述纤维素与所述催化剂的重量体积比为12.5:1-5，优选为12.5:2。
进一步地，所述有机溶剂可选自二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺等。
进一步地，以g/ml计，所述纤维素与所述有机溶剂的重量体积比为1:10-30，优选为1:20。
进一步地，研究发现，当所述磷源与纤维素的质量比为(0.5-5):1，尤其是2:1时，所制得的阻燃纤维素阻燃效果更佳。
在本发明一些实施例中，所述磷源与纤维素的质量比可为0.5:1，1:1，2:1，3:1，4:1或5:1。
另外，上述制备方法中，球磨时间一般可为0.5-24h，以0.5-12h为佳。
在本发明一些实施例中，所述球磨时间可为0.5h，1h，1.5h,2h，4h，6h，8h，10h，12h，16h，20h或24h。
一般地，本发明球磨转速为100-540rpm，优选为540rpm。
在本发明较佳的实施例中，所述磷源与纤维素的质量比为2:1，球磨时间为12h。
进一步地，上述制备方法还包括在球磨后进行洗涤的步骤(可用水洗涤)，从而制得阻燃纤维素。
本发明还提供上述方法制备的阻燃纤维素，其阻燃效果好，可进一步与氮源反应制成纤维素基阻燃剂并用于制备阻燃纸张。
优选地，所述氮源为伯胺类化合物，进一步优选为壳聚糖、三聚氰胺、甲胺、乙胺、苯胺、二乙醇胺、乙二胺中的一种或几种；更优选为三聚氰胺。
具体地，本发明还提供一种纤维素基阻燃剂的制备方法，包括按上述方法制成阻燃纤维素，再进一步与所述氮源反应，制成纤维素基阻燃剂。
优选地，所述阻燃纤维素与所述氮源的质量比为1:1-4，更优选为1:2.5。
优选地，所述反应的温度为60-100℃，更优选为95℃。
在本发明具体实施方式中，是将所述阻燃纤维素与三聚氰胺按质量比为1:2.5在95℃条件下混合，制成纤维素基阻燃剂。
进一步地，上述制备方法还包括在混合后进行洗涤的步骤(可用水洗涤)，从而制得纤维素基阻燃剂。
本发明还包括上述方法制备的纤维素基阻燃剂。
本发明还提供一种阻燃纸，含有上述纤维素基阻燃剂。
关于阻燃纸的制备方法可参照现有技术常规方法。
一般地，可采用上述方法制成纤维素基阻燃剂后直接采用现有技术方法制成阻燃纸。例如将上述方法制成纤维素基阻燃剂与纸浆混合，干燥即可制成阻燃纸。
具体地，本发明提供一种阻燃纸的制备方法，包括按上述方法制备纤维素基阻燃剂，再进一步制成阻燃纸；
进一步地，本发明所述阻燃纸中纤维素基阻燃剂的添加量为1-50wt％，优选为30wt％。
本发明制备的阻燃纸，其具有良好的热稳定性、阻燃性、成炭性等特点，阻燃效果优异。
本发明所用原料均可市售购得，或按本领域常规方法制备。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，即得本发明各较佳实例。
有益效果：
1)本发明在纤维素解纤的同时在纤维素的分子链上修饰了磷元素，磷元素的存在会诱导材料在燃烧的过程中快速成炭，形成的炭层相当于一层物理隔层，隔绝了氧气与热量的进入，从而延缓燃烧的程度，使得纸张具有阻燃性能；
2)本发明制备出了纤维素基阻燃剂，采用一步法制备阻燃纤维素，然后与氮源(优选三聚氰胺)反应后得到纤维素基阻燃剂。所制备的阻燃剂用于纸张的阻燃，使得纸张具有良好的热稳定性，阻燃性好，成炭性高等优点。本发明方法还具有原料易得，操作安全，污染低，易于推广应用等优点。
附图说明
图1为阻燃纸进行阻燃性能测试热释放曲线图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
若无特殊指明，以下所用纤维素是指玉米芯纤维素，由济南圣泉基团股份有限公司提供。
实施例1
将五氧化二磷与纤维素按质量比2:1加入到球磨罐中，加入催化剂甲烷磺酸，以g/ml计，所述纤维素与所述催化剂的重量体积比为12.5:2；并向球磨罐中加入N,N-二甲基甲酰胺，以g/ml计，纤维素与N,N-二甲基甲酰胺的重量体积比为1:20。设置球磨时间为12h，球磨转速为540rpm。球磨完成之后，取出球磨好的纤维素并洗涤，制得阻燃纤维素。
将本实施例制得的阻燃纤维素与三聚氰胺按质量比1:2.5在95℃条件下混合1h，然后用水洗涤，制得纤维素基阻燃剂。
将本实施例制得的纤维素基阻燃剂与纸浆混合，干燥得到阻燃纸。
实施例2
阻燃纤维素的制备，与实施例1的区别仅在于：五氧化二磷与纤维素按质量比为1:1，球磨时间为12h。
纤维素基阻燃剂的制备，与实施例1的区别仅在于：采用本实施例制备的阻燃纤维素。
将本实施例制得的纤维素基阻燃剂与纸浆混合，干燥得到阻燃纸。
实施例3
阻燃纤维素的制备，与实施例1的区别仅在于：五氧化二磷与纤维素按质量比为3:1，球磨时间为12h。
纤维素基阻燃剂的制备，与实施例1的区别仅在于：采用本实施例制备的阻燃纤维素。
将本实施例制得的纤维素基阻燃剂与纸浆混合，干燥得到阻燃纸。
实施例4
阻燃纤维素的制备，与实施例1的区别仅在于：五氧化二磷与纤维素按质量比为4:1，球磨时间为12h。
纤维素基阻燃剂的制备，与实施例1的区别仅在于：采用本实施例制备的阻燃纤维素。
将本实施例制得的纤维素基阻燃剂与纸浆混合，干燥得到阻燃纸。
实施例5
阻燃纤维素的制备，与实施例1的区别仅在于：五氧化二磷与纤维素按质量比为1:1，球磨时间为8h。
纤维素基阻燃剂的制备，与实施例1的区别仅在于：采用本实施例制备的阻燃纤维素。
将本实施例制得的纤维素基阻燃剂与纸浆混合，干燥得到阻燃纸。
实施例6
阻燃纤维素的制备，与实施例1的区别仅在于：五氧化二磷与纤维素按质量比为5:1，球磨时间为12h。
纤维素基阻燃剂的制备，与实施例1的区别仅在于：采用本实施例制备的阻燃纤维素。
将本实施例制得的纤维素基阻燃剂与纸浆混合，干燥得到阻燃纸。
实验例1阻燃纸阻燃性能测试
实验样品：将实施例1制备纤维素基阻燃剂与纸浆混合，分别制成该纤维素基阻燃剂质量分数为5％、20％、30％的阻燃纸。
对照样品：采用与制备实验样品完全相同的纸浆制备的纸张，不含阻燃剂。
1)热释放曲线
实验方法参照Zope,I.S.；Foo,S.；Seah,D.G.J.；Akunuri,A.T.；Dasari,A.Development and Evaluation of a Water-Based Flame Retardant Spray Coatingfor Cotton Fabrics.ACS Appl Mater Interfaces 2017,9(46),40782-40791.
结果见图1。其中，“original paper”表示纯纸浆制备的纸张，“5％-P-C-N”表示实施例1制备纤维素基阻燃剂与纸浆混合，其中阻燃剂的质量分数为5％，“10％-P-C-N”表示实施例1制备纤维素基阻燃剂与纸浆混合，其中阻燃剂的质量分数为10％，“20％-P-C-N”表示施例1制备纤维素基阻燃剂与纸浆混合，其中阻燃剂的质量分数为20％，“30％-P-C-N”表示实施例1制备纤维素基阻燃剂与纸浆混合，其中阻燃剂的质量分数为30％的阻燃纸。
从图1热释放曲线中可以看出，当纤维素基阻燃剂的添加量为30％，热释放速率比原料降低了63.45％，说明其阻燃性能最好。
综上可知，本发明制备的阻燃纸具有阻燃性，具有较好的成炭率，热稳定性较好。
实验例2
与实施例1中阻燃纤维的制备过程类似，区别仅在于将五氧化二磷与纤维素的质量比设定为2:1、球磨时间设置分别设定为0.5-24h。结果发现当球磨时间为1.5h时，其五氧化二磷对纤维素的改性程度达到最大。但是在球磨时间为12h时，其纤维化最好。
综上可知，当五氧化二磷与纤维素的质量比为2:1、球磨时间12h时所制得阻燃纤维素的阻燃效果最好。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种阻燃纤维素的制备方法，其特征在于，将五氧化二磷与玉米芯纤维素按质量比2:1加入到球磨罐中，加入催化剂甲烷磺酸，以g/ml计，所述纤维素与所述催化剂的重量体积比为12.5:2；并向球磨罐中加入N,N-二甲基甲酰胺，以g/ml计，纤维素与N,N-二甲基甲酰胺的重量体积比为1:20；设置球磨时间为12h，球磨转速为540rpm；球磨完成之后，取出球磨好的纤维素并洗涤，制得阻燃纤维素。
2.权利要求1所述方法制备的阻燃纤维素。
3.一种纤维素基阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括将权利要求2所述阻燃纤维素与氮源反应，制成纤维素基阻燃剂；所述氮源为壳聚糖、三聚氰胺、甲胺、乙胺、苯胺、二乙醇胺、乙二胺中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述阻燃纤维素与所述氮源的质量比为1:1-4；和/或，所述反应的温度为60-100℃。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述阻燃纤维素与所述氮源的质量比为1:2.5；和/或，所述反应的温度为95℃。
6.权利要求3-5任一项所述方法制备的纤维素基阻燃剂。
7.一种阻燃纸的制备方法，其特征在于，包括按权利要求3-5任一项所述方法制备纤维素基阻燃剂，再进一步制成阻燃纸；所述阻燃纸中纤维素基阻燃剂的添加量为1-50wt%。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述阻燃纸中纤维素基阻燃剂的添加量为30wt%。
9.一种阻燃纸，其特征在于，含有权利要求6所述纤维素基阻燃剂；所述阻燃纸中纤维素基阻燃剂的添加量为1-50wt%。
10.根据权利要求9所述的阻燃纸，其特征在于，所述阻燃纸中纤维素基阻燃剂的添加量为30wt%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910630350.9A CN112211031B (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 纤维素基阻燃剂及阻燃纸的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910630350.9A CN112211031B (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 纤维素基阻燃剂及阻燃纸的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112211031A CN112211031A (zh) | 2021-01-12 |
| CN112211031B true CN112211031B (zh) | 2022-11-01 |
Family
ID=74047230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910630350.9A Active CN112211031B (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 纤维素基阻燃剂及阻燃纸的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112211031B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113861298A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-12-31 | 青岛科技大学 | 一种含磷氮纤维素生物基阻燃剂及其制备方法 |
| CN114457589A (zh) * | 2022-02-07 | 2022-05-10 | 青岛科技大学 | 一种环保型生物基纤维阻燃剂及其制备方法和应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1211291A (zh) * | 1996-02-14 | 1999-03-17 | 阿克佐诺贝尔公司 | 高断裂伸长纤维素纤维和长丝 |
| CN103147145A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-06-12 | 天津工业大学 | 一种反应挤出制备改性纤维素阻燃纤维的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103173932A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-06-26 | 天津工业大学 | 一种阻燃纤维素非织造布的制备方法 |
| CN104610794B (zh) * | 2013-11-01 | 2017-07-11 | 中国科学技术大学先进技术研究院 | 磷‑氮系膨胀型阻燃剂、其合成方法及其应用 |
| CN104371031B (zh) * | 2014-10-17 | 2017-01-11 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 纤维素基氮磷系阻燃剂及其制备方法 |
-
2019
- 2019-07-12 CN CN201910630350.9A patent/CN112211031B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1211291A (zh) * | 1996-02-14 | 1999-03-17 | 阿克佐诺贝尔公司 | 高断裂伸长纤维素纤维和长丝 |
| CN103147145A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-06-12 | 天津工业大学 | 一种反应挤出制备改性纤维素阻燃纤维的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112211031A (zh) | 2021-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liang et al. | Preparation of a novel lignin-based flame retardant for epoxy resin | |
| US8852468B2 (en) | Phosphonate-substituted lignin as a flame retardant | |
| CN104371116B (zh) | 一种木质素基膨胀型阻燃剂的制备方法和应用 | |
| CN102250360B (zh) | 溶剂型木质素－氰胺衍生物阻燃剂的制备方法 | |
| CN108659228B (zh) | 一种改性木质素阻燃剂及其制备方法 | |
| CN112211031B (zh) | 纤维素基阻燃剂及阻燃纸的制备方法 | |
| CN100587027C (zh) | 含磷和氮大分子膨胀型阻燃剂的制备方法 | |
| CN109320548A (zh) | 一种生物基三源一体膨胀型阻燃剂及其制备方法、应用 | |
| CN109467674B (zh) | 一种白藜芦醇基阻燃环氧树脂及其制备方法 | |
| Angelini et al. | Lignosulfonates as Fire Retardants in Wood Flour‐Based Particleboards | |
| Su et al. | A novel biomass vitamin B6-based flame retardant for lyocell fibers | |
| JP2023522590A (ja) | リグノセルロース材料の難燃性処理、結果として得られる難燃性リグノセルロース材料およびその使用 | |
| CN114773615A (zh) | 一种植酸超分子阻燃剂、制备方法及应用 | |
| CN112442895A (zh) | 一种螯合配位型磷-硼-氮协效阻燃剂及其制备方法 | |
| CN112761023B (zh) | 甲壳素基阻燃剂与阻燃纸及其制备方法 | |
| Chen et al. | Application of modified phytic acid as flame retardant in cellulosic paper | |
| CN111608001B (zh) | 阻燃纤维、阻燃纸及其制备方法 | |
| Jõul et al. | Preparation and characterization of lignin-derived carbon aerogels | |
| CN115613358A (zh) | 一种复配型植物纤维阻燃改性剂及其应用 | |
| Li et al. | Mild synthesis of benzylated bamboo in LiCl/DMSO solution | |
| CN114409909A (zh) | 一种含硫膨胀型阻燃剂及其制备方法 | |
| CN114426678B (zh) | 一种木质素基阻燃成炭剂及其合成方法和应用 | |
| Xu et al. | Characteristics of cellulose isolated by a totally chlorine‐free method from Caragana korshinskii | |
| CN116217927B (zh) | 一种改性三嗪成炭剂及其制备方法，和环保膨胀阻燃聚丙烯材料及其制备方法 | |
| Cheng et al. | Improvement of thermal stability and flame retardancy of beech wood fibers using steam explosion and phosphorylation reaction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |