一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，将蚕丝制品浸入含亚磷酸酯和戊二醛的溶液中，控制蚕丝制品、亚磷酸酯和戊二醛三者之间发生曼尼希反应制得耐久阻燃蚕丝制品；最终制得的耐久阻燃蚕丝制品的LOI为28.9％～30.1％；水洗0次后测得的炭长为8.2～9.5cm，水洗10次后测得的炭长为11.9～13.4cm；阻燃等级达到B1等级。本发明专利技术借助于亚磷酸酯、戊二醛和蚕丝制品之间发生的曼尼希反应，将亚磷酸酯通过共价键牢固地固定在蚕丝纤维上，通过一步反应制得了耐水洗性能优良的阻燃蚕丝制品。本发明专利技术的方法制备的阻燃蚕丝制品阻燃效果优异，耐水洗性能较好，且处理条件温和，操作简便，工艺流程较短，保证了阻燃蚕丝制品在使用过程中的环保安全性，具有重要的实际应用价值。具有重要的实际应用价值。具有重要的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法


[0001]本专利技术属于纺织品阻燃功能整理
，尤其涉及一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法。

技术介绍

[0002]蚕丝属于天然蛋白质纤维，具有柔软滑爽、光泽柔和、穿着舒适、吸收透气等优良特性，深受消费者青睐。蚕丝被广泛用于生产高档床上用品、室内装饰织物、窗帘、墙布以及纺织艺术品等。蚕丝纺织产品已经广泛应用于生活中的各个领域，但同时也给我们带来了火灾隐患。据统计，世界上约有50％的火灾是由纺织品燃烧引起的，而室内纺织品燃烧引起的火灾占有重要的比例，因此蚕丝制品的阻燃性能也备受关注。因氮含量和湿含量高，蚕丝纤维自身具有一定的阻燃性能，其极限氧指数达到23％，但其自身固有的阻燃性能无法满足阻燃纺织品的要求，也难以满足人们对阻燃功能蚕丝制品日益增长的消费需求。我国为丝绸生产和贸易的大国，赋予蚕丝制品阻燃性能可极大提高其附加值，使得蚕丝制品在国际贸易中更具有竞争力。
[0003]传统卤素阻燃剂阻燃效率高，但其中很多是不符合环保要求的，甚至是有毒的。已证实卤素化合物在燃烧过程中会产生大量有毒气体，并且存在持久性、生物累积性和环境毒性等一系列严重的问题，因此在纺织工业中已被限制使用甚至是禁止使用。
[0004]有机磷系阻燃剂是一类非常重要的阻燃剂，它品种多，分解产物及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中腐蚀性和有毒物也较少，作为卤素阻燃剂的替代品得到了广泛的使用。亚磷酸酯是一种重要的阻燃剂原料，常被用于合成含磷阻燃剂。
[0005]中国专利技术专利CN 109054694A公开了一种阻燃羽绒纺织料的制备工艺，采用亚磷酸二乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺和环氧氯丙烷两步法合成阻燃剂单体，再以合成的硅丙乳液作为阻燃粘合剂与阻燃单体同时使用，均匀涂布在纺织料表面以制备阻燃羽绒纺织料，该方法操作繁杂，工艺流程长。另外，有研究先采用亚磷酸二乙酯、丙烯酰胺和乙二醛或环氧氯丙烷或六氯环三磷腈合成含磷阻燃剂，再通过轧烘焙的方法采用合成的含磷阻燃剂提高棉和麻织物的阻燃性能(麻用无甲醛阻燃剂的合成及应用[J].大连工业大学学报,2009,28(002):154-156；天然纤维用无甲醛磷氮阻燃整理剂的合成及其应用[J].毛纺科技,2019,47(05):58-62；棉用无甲醛阻燃剂FRC-P的制备及应用[J].印染,2006,32(24):14-16；新型棉用耐久无醛阻燃剂的制备及应用[J].印染助剂,2014,31(10):6-10)，其主要涉及阻燃剂的合成，需通过多步反应制备阻燃棉和麻织物，该方法操作繁杂，工艺流程长，实际应用价值不高。
[0006]因此，亟待研究一种操作简便且工艺流程较短的方法将亚磷酸酯用于制备阻燃蚕丝制品。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种耐久阻燃蚕丝制品的制备
方法。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，将蚕丝制品浸入含亚磷酸酯和戊二醛的溶液中，控制蚕丝制品、亚磷酸酯和戊二醛(本专利技术选择戊二醛作为曼尼希反应的醛的原因是其效果好、无毒、环保)三者之间发生曼尼希反应制得耐久阻燃蚕丝制品。
[0010]亚磷酸酯类阻燃剂磷含量高，阻燃效果好，且亚磷酸酯如亚磷酸二乙酯中的P-H键较为活泼，可与醛基和胺基之间发生曼尼希反应。本专利技术借助于亚磷酸酯、戊二醛和蚕丝制品之间发生的曼尼希反应，将亚磷酸酯通过共价键牢固地固定在蚕丝纤维上，通过一步反应制得了耐水洗性能优良的阻燃蚕丝制品，亚磷酸酯在热分解过程中能够促进蚕丝纤维分解成炭，在蚕丝纤维表面形成一层保护层，隔绝热量和氧气，从而提高蚕丝制品的阻燃性能。本专利技术的方法制备的阻燃蚕丝制品阻燃效果优异，耐水洗性能较好，且处理条件温和，操作简便，工艺流程较短，保证了阻燃蚕丝制品在使用过程中的环保安全性，具有重要的实际应用价值。
[0011]现有技术中应用亚磷酸酯制备阻燃织物往往是先用亚磷酸酯合成阻燃剂，再应用到织物上，得到最终的阻燃织物，合成反应需要1～2步，应用需要1步，合成与应用分开进行，操作繁琐，工艺流程较长。本专利技术中直接将蚕丝制品作为反应原料之一，即将蚕丝制品与亚磷酸酯和戊二醛一起发生曼尼希反应，亚磷酸酯通过共价键与蚕丝纤维结合，反应只需1步，操作简便，流程较短，条件较为温和。
[0012]现有技术有利用亚磷酸二乙酯通过曼尼希反应合成阻燃剂的，其中并未涉及纺织品应用。基于现有技术本领域技术人员很难想到将蚕丝制品作为反应原料之一，即曼尼希反应的胺，因为：1)本领域技术人员从未尝试将蚕丝制品作为合成反应原料之一，也就是说蚕丝制品是否可以作为合成反应原料之一是未知的；2)反应体系的状态对反应速率以及反应程度的影响较大，现有技术中曼尼希反应都是在溶液体系中进行的，所用的试剂如亚磷酸二乙酯、尿素等胺类物质以及戊二醛等都易溶于溶剂中，各反应试剂之间接触充分，反应速率较快，反应程度较大，而如果以蚕丝作为曼尼希反应的胺，由于蚕丝纤维难以溶解，为固态物质，反应体系将不再是溶液体系，反应速率和反应程度都是未知的，本领域技术人员无法预期曼尼希反应是否还能够进行；3)并非所有的胺都可作为曼尼希反应的胺，在现有技术未采用将蚕丝作为曼尼希反应的胺以及未报道蚕丝可作为曼尼希反应的胺的前提下，本领域技术人员是不会想到将蚕丝作为曼尼希反应的胺的；4)现有技术制备耐久阻燃织物往往是通过将合成阻燃剂通过交联剂与织物上的羟基反应实现的，受现有技术的启发本领域技术人员想要制得耐久阻燃蚕丝制品会将关注点放在蚕丝的羟基上，而不是胺基上，因而不会想到利用蚕丝的胺基与其它物质反应制得耐久阻燃蚕丝制品；5)现有技术将亚磷酸酯与其它物质反应的目的是合成易溶于水的、可用于纺织品整理的阻燃剂，如将蚕丝作为“其它物质”之一，所得产物将不再具有易溶于水、可用于纺织品整理的特性。
[0013]作为优选的技术方案：
[0014]如上所述的一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，亚磷酸酯为具有高反应性的亚磷酸二乙酯或亚磷酸二甲酯。
[0015]如上所述的一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，蚕丝制品为蚕丝纤维或蚕丝电力纺、双绉、素绉缎织物。
[0016]如上所述的一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，具体步骤如下：
[0017](1)将亚磷酸酯溶于乙醇得到亚磷酸酯醇溶液，亚磷酸酯不溶于水，溶于醇和醚等有机溶剂，如甲醇、乙醇、乙二醇都可以，其中乙醇较为常用，因而本专利技术采用乙醇，也可以用其它醇或醚替代乙醇；
[0018](2)将亚磷酸酯醇溶液和戊二醛溶于水中，混合均匀，得到阻燃加工液；
[0019](3)将蚕丝制品浸入阻燃加工液中，加热至一定温度后，保温一定时间，得到耐久阻燃蚕丝制品。
[0020]如上所述的一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，步骤(1)中，亚磷酸酯与乙醇的质量体积比为1g:1～3mL，亚磷酸酯与乙醇可以任意比例混溶，但后续亚磷酸酯醇溶液还要溶于水中，乙醇会被稀释，所以可以多加一些至1g:3mL，纺织品整理原则尽量少用有机溶剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，其特征在于，将蚕丝制品浸入含亚磷酸酯和戊二醛的溶液中，控制蚕丝制品、亚磷酸酯和戊二醛三者之间发生曼尼希反应制得耐久阻燃蚕丝制品。2.根据权利要求1所述的一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，其特征在于，亚磷酸酯为亚磷酸二乙酯或亚磷酸二甲酯。3.根据权利要求1所述的一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，其特征在于，蚕丝制品为蚕丝纤维或蚕丝电力纺、双绉、素绉缎织物。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将亚磷酸酯溶于乙醇得到亚磷酸酯醇溶液；(2)将亚磷酸酯醇溶液和戊二醛溶于水中，混合均匀，得到阻燃加工液；(3)将蚕丝制品浸入阻燃加工液中，加热至一定温度后，保温一定时间，得到耐久阻燃蚕丝制品。5.根据权利要求4所述的一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，亚磷酸酯与乙醇的质量体积比为1g:1～3mL。6.根据权利要求4所述的一种耐久阻燃蚕丝制品的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，亚磷酸酯与戊二醛的摩尔比为1～3:1；阻燃加工液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：程献伟，吴燕祥，关晋平，唐人成，陈国强，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：