一种具有阻燃和超疏水性能的纺织品及其制备方法技术

本发明专利技术属于纺织技术领域，本发明专利技术提供了一种具有阻燃和超疏水性能的纺织品及其制备方法。该方法将棉织物在壳聚糖水溶液中浸泡，取出烘干后再放入阻燃剂水溶液中浸泡，取出烘干；交替浸渍壳聚糖水溶液与阻燃剂水溶液为1次，重复1～5次，得到阻燃棉织物；再利用钠米二氧化钛、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇、正硅酸四乙酯、氨水和六甲基二硅胺烷制备复合纳米分散液；将阻燃棉织物在复合纳米分散液浸泡，取出烘干即得具有阻燃和超疏水性能的纺织品。本发明专利技术采用层层自组装法制备阻燃纺织品，过程环保、简单高效，适用于大规模生产。适用于大规模生产。适用于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种具有阻燃和超疏水性能的纺织品及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纺织
，尤其涉及一种具有阻燃和超疏水性能的纺织品及其制备方法。

技术介绍

[0002]在日常生活中，可燃材料所引发的火灾对人们的生命与财产安全造成了巨大的威胁，所以需要对这些可燃材料进行阻燃处理，从而降低火灾的隐患与风险。纺织品是日常生活中的必需品，而且绝大多数纺织品属于易燃物，具有潜在的火灾风险。对纺织品进行阻燃处理可预防火灾的发生，而且当发生火灾时，可减缓或者阻止火灾的蔓延，为人们的逃生提供充足的时间。因此，对纺织品进行阻燃整理具有重要意义。
[0003]随着社会的进步，对阻燃产品的需求越来越多功能化。不仅要求棉织物具有阻燃性，还要求其具有超疏水性能。在自然界中存在许多超疏水现象，通过对超疏水现象的研究发现，超疏水性能由材料表面的微观结构与低表面能物质共同决定。研究者通过在材料表面构筑微观粗糙结构与低表面能物质来获得超疏水材料，并将其广泛应用于自清洁、防覆冰、防腐蚀以及油水分离等领域。但是，至今尚未有成熟的理论研究和实际应用将疏水性能和阻燃性能同时应用于纺织品中。
[0004]因此，如何制备出一种具有阻燃性能和超疏水性能的纺织品成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种具有阻燃和超疏水性能的纺织品及其制备方法。本专利技术的目的是解决现有纺织品不能同时具备疏水性能和阻燃性能等技术问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：r/>[0007]本专利技术提供了一种具有阻燃和超疏水性能的纺织品的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、棉织物在壳聚糖水溶液中浸泡，取出烘干后再放入阻燃剂水溶液中浸泡，取出烘干；交替浸渍壳聚糖水溶液与阻燃剂水溶液为1次，重复1～5次，得到阻燃棉织物；
[0009]S2、将纳米二氧化钛、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇混合后经超声分散得到分散液；
[0010]S3、将分散液、正硅酸四乙酯、氨水和乙醇混合后进行反应，得到反应物；
[0011]S4、反应物与六甲基二硅胺烷进行反应得到HMDS
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TiO2/SiO2复合纳米分散液，并对HMDS
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TiO2/SiO2复合纳米分散液进行陈化处理；
[0012]S5、将阻燃棉织物放入陈化处理后的HMDS
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TiO2/SiO2复合纳米分散液中浸泡，取出烘干即得具有阻燃和超疏水性能的纺织品。
[0013]进一步的，所述步骤S1和步骤S5中浸泡的时间独立的为8～20min，浸泡的浴比独立的为1：40～60；烘干的温度独立的为70～100℃，烘干的时间独立的为40～80min。
[0014]进一步的，所述步骤S1中的壳聚糖水溶液的质量分数为0.25～1％，阻燃剂水溶液的质量分数为0.5～1.5％；
[0015]所述阻燃剂为磷酸二氢铵、聚磷酸铵或植酸。
[0016]进一步的，所述步骤S2中，纳米二氧化钛、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇的质量体积比为0.15～0.75g：0.005～0.02g：40～60mL；所述超声分散的功率为300～400W，超声分散的时间为10～30min；所述纳米二氧化钛的粒径为60～150nm。
[0017]进一步的，所述步骤S3中，正硅酸四乙酯、氨水和乙醇的体积比为0.8～4：1～9：20～50；
[0018]所述反应的温度为35～65℃，时间为2～5h；
[0019]纳米二氧化钛与正硅酸四乙酯的物质的量比为1：1～3；
[0020]所述氨水的质量百分数为25～28％。
[0021]进一步的，所述步骤S4中，反应的温度为35～65℃，时间为1～3h；
[0022]纳米二氧化钛与六甲基二硅胺烷的质量体积比为0.15～0.75g：1.5～7.5mL；
[0023]所述陈化处理的时间为20～30h。
[0024]本专利技术还提供了上述制备方法所制备的具有阻燃和超疏水性能的纺织品。
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0026]在本专利技术中，所使用的磷酸二氢铵、聚磷酸铵是一种高效的无机氮磷系膨胀阻燃剂，具有无毒无味、生烟小、热稳定性高等优点；所使用的植酸是一种有机磷系阻燃剂，具有无毒无味、高热稳定性和高阻燃效率等优点；
[0027]本专利技术制备的具有阻燃和超疏水性能的纺织品，可防止水和其它污物对纺织品的沾污，减少洗涤次数，节省因洗涤而消耗的能源与资源，并延长纺织品的使用寿命；
[0028]本专利技术采用层层自组装法制备阻燃纺织品，过程环保、简单高效，工艺设备要求不高，可在纺织品表面构筑阻燃及多功能涂层，且适用于大规模生产；
[0029]本专利技术在阻燃纺织品的基础上制备阻燃超疏水纺织品，阻燃处理对纺织品的超疏水性能有很好的促进作用。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例1制备的具有阻燃和超疏水性能的纺织品的水接触角测试图；
[0031]图2为本专利技术实施例1制备的具有阻燃和超疏水性能的纺织品垂直燃烧测试图；
[0032]图3为本专利技术对比例1制备的具有阻燃性能的纺织品与未整理纺织品的燃烧过程对比图。
具体实施方式
[0033]本专利技术提供了一种具有阻燃和超疏水性能的纺织品的制备方法，包括以下步骤：
[0034]S1、棉织物在壳聚糖水溶液中浸泡，取出烘干后再放入阻燃剂水溶液中浸泡，取出烘干；交替浸渍壳聚糖水溶液与阻燃剂水溶液为1次，重复1～5次，得到阻燃棉织物；
[0035]S2、将纳米二氧化钛、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇混合后经超声分散得到分散液；
[0036]S3、将分散液、正硅酸四乙酯、氨水和乙醇混合后进行反应，得到反应物；
[0037]S4、反应物与六甲基二硅胺烷进行反应得到HMDS
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TiO2/SiO2复合纳米分散液，并对HMDS
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TiO2/SiO2复合纳米分散液进行陈化处理；
[0038]S5、将阻燃棉织物放入陈化处理后的HMDS
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TiO2/SiO2复合纳米分散液中浸泡，取出
烘干即得具有阻燃和超疏水性能的纺织品。
[0039]在本专利技术中，步骤S1中交替浸渍壳聚糖水溶液与阻燃剂水溶液为1次，重复1～5次，得到阻燃棉织物，优选为重复3～5次，进一步优选为重复5次。
[0040]在本专利技术中，所述步骤S1中浸泡的时间为8～20min，优选为10～15min，进一步优选10min；所述步骤S5中浸泡的时间为8～20min，优选为10～15min，进一步优选15min；浸泡的浴比独立的为1：40～60，优选为1：45～55，进一步优选为1：50；
[0041]烘干的温度独立的为70～100℃，优选为75～90℃，进一步优选为80℃；烘干的时间独立的为40～80min，优选为50～70min，进一步优选为60本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有阻燃和超疏水性能的纺织品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、棉织物在壳聚糖水溶液中浸泡，取出烘干后再放入阻燃剂水溶液中浸泡，取出烘干；交替浸渍壳聚糖水溶液与阻燃剂水溶液为1次，重复1～5次，得到阻燃棉织物；S2、将纳米二氧化钛、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇混合后经超声分散得到分散液；S3、将分散液、正硅酸四乙酯、氨水和乙醇混合后进行反应，得到反应物；S4、反应物与六甲基二硅胺烷进行反应得到HMDS
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TiO2/SiO2复合纳米分散液，并对HMDS
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TiO2/SiO2复合纳米分散液进行陈化处理；S5、将阻燃棉织物放入陈化处理后的HMDS
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TiO2/SiO2复合纳米分散液中浸泡，取出烘干即得具有阻燃和超疏水性能的纺织品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1和步骤S5中浸泡的时间独立的为8～20min，浸泡的浴比独立的为1：40～60；烘干的温度独立的为70～100℃，烘干的时间独立的为40～80min。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的壳聚糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：李时伟，毕曙光，权衡，李青，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：