大豆分離蛋白及其水解產(chǎn)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(yīng)用，但是其本身的易燃性所帶來的火災(zāi)隱患會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大威脅，所以對(duì)棉織物進(jìn)行阻燃改性的需求越來越多，要求也越來越嚴(yán)格。
　　對(duì)于天然纖維來說，主要是通過后整理的方法來對(duì)其進(jìn)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(duì)棉織物進(jìn)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(chǎn)物精氨酸小分

2、子引入棉織物。實(shí)驗(yàn)中，通過對(duì)改性織物樣品進(jìn)行各項(xiàng)熱性能測試表征來分析阻燃劑對(duì)其的阻燃機(jī)理。本論文主要包括三部分的主要內(nèi)容:
　　第一部分將SPI配成溶液通過二浸二軋的工藝對(duì)棉織物進(jìn)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(jié)構(gòu)分析、錐形量熱分析(CONE)來評(píng)價(jià)改性織物的燃燒性能、熱穩(wěn)定性和成炭性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)SPI濃度為6％時(shí)改性

3、后的織物的性能是最好，織物L(fēng)OI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(jié)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(duì)棉織物的阻燃作用，通過在棉基體表面形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)，受熱后成炭以隔絕熱氧從而保護(hù)織物基體，延緩了棉纖維的熱解過程。
　　第二部分實(shí)驗(yàn)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(duì)SPI/硼酸復(fù)配體系對(duì)棉織物阻燃性能的影響進(jìn)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(duì)棉織物進(jìn)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(jié)果顯示，當(dāng)硼酸溶液濃度為10％，單面涂覆SPI時(shí)織物的阻燃性能達(dá)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(chǎn)物小分子精氨酸對(duì)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(fù)配體系和精氨酸/甲基膦酸二甲酯(DMMP)復(fù)配體系引入織物。精氨酸/硼砂復(fù)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(shí)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(fù)配體系也明顯提高了織物的阻燃性能，主要是因?yàn)榫彼岬拇嬖谀軌蛱岣逥MMP在棉織物上的增重率，從而