大豆分離蛋白及其水解產物提高棉織物阻燃性能的研究.pdf

1、作為一種典型的天然纖維素織物，棉織物具有可生物降解、吸濕透氣、生物相容性等優(yōu)良性能，因而得到了廣泛的應用，但是其本身的易燃性所帶來的火災隱患會給人們的生命財產安全帶來巨大威脅，所以對棉織物進行阻燃改性的需求越來越多，要求也越來越嚴格。
　　對于天然纖維來說，主要是通過后整理的方法來對其進行阻燃處理，所以本文主要采用傳統(tǒng)的浸軋和涂覆的方式對棉織物進行處理，將環(huán)保且可生物降解的天然大分子大豆分離蛋白(SPI)和其一種水解產物精氨酸小分

2、子引入棉織物。實驗中，通過對改性織物樣品進行各項熱性能測試表征來分析阻燃劑對其的阻燃機理。本論文主要包括三部分的主要內容:
　　第一部分將SPI配成溶液通過二浸二軋的工藝對棉織物進行處理，后通過極限氧指數(shù)(LOI)測試、垂直燃燒測試、掃描電子顯微鏡(SEM)分析、熱失重分析(TGA)分析、馬弗爐高溫煅燒后殘?zhí)康男蚊埠徒Y構分析、錐形量熱分析(CONE)來評價改性織物的燃燒性能、熱穩(wěn)定性和成炭性。實驗結果表明，當SPI濃度為6％時改性

3、后的織物的性能是最好，織物LOI有1％左右的提高;成炭性能提高顯著，殘?zhí)苛繌?.8％提高到了12.6％;觀察馬弗爐高溫煅燒阻燃處理的織物，可發(fā)現(xiàn)其尺寸穩(wěn)定性明顯改善;SEM測試結果中也觀察到改性織物具有更完整的殘?zhí)坷w維。研究表明SPI主要在凝聚相中發(fā)揮對棉織物的阻燃作用，通過在棉基體表面形成連續(xù)膜結構，受熱后成炭以隔絕熱氧從而保護織物基體，延緩了棉纖維的熱解過程。
　　第二部分實驗中，在織物的阻燃處理中采用了先浸軋后涂覆的后整理方

4、法，對SPI/硼酸復配體系對棉織物阻燃性能的影響進行研究。首先將硼酸配制成阻燃整理液，通過二浸二軋的方法對棉織物進行第一步處理，然后將SPI溶于水配制成糊狀液，通過手工涂覆將SPI引入到纖維表面得到改性樣品。結果顯示，當硼酸溶液濃度為10％，單面涂覆SPI時織物的阻燃性能達到最優(yōu)，LOI從17.4％提高到33.6％;垂直燃燒測試中損毀長度從30.0cm減小到8.0cm;成炭性良好，殘?zhí)苛刻岣呙黠@。
　　第三部分研究了SPI的一種水

5、解產物小分子精氨酸對棉纖維阻燃性能的影響。同樣是通過浸軋的方式將精氨酸/硼砂復配體系和精氨酸/甲基膦酸二甲酯(DMMP)復配體系引入織物。精氨酸/硼砂復配體系將棉織物的LOI從17.4％提高到24.9％;硼砂的加入使織物出現(xiàn)陰燃現(xiàn)象，而精氨酸的引入將陰燃時間從303s縮短至145s，損毀長度也從14.0cm減小到4.9cm。精氨酸/DMMP復配體系也明顯提高了織物的阻燃性能，主要是因為精氨酸的存在能夠提高DMMP在棉織物上的增重率，從而