Page 64 - 《精细化工》2020年第11期
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·2210· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
素织物中得到了广泛应用。 的涂层，从而赋予织物阻燃效果。涂层的厚度可通
1.2 LbL 涂层 过调节阴离子、阳离子溶液的浓度、pH 和温度来实
LbL 涂层法是在纤维素织物表面通过静电引力 现。图 1 是以静电作用为基础的 LbL 原理及常用阴
作用，交替沉积带有负电荷和正电荷且含阻燃元素 阳离子组合体系。
图 1 LbL 原理及常用 LbL 体系
Fig. 1 Layer by layer assembly principle and common layer by layer assembly system
XUE 等 [33] 利用 PEI、聚磷酸铵（APP）、碳纳米 理。自组装 5 层的阻燃棉织物 PHRR 由 140 W/g 下
管对棉织物进行 LbL 整理后，再用聚二甲基硅氧烷 降至 4.26 W/g，THR 由 26.53 kJ/g 下降至 3.98 kJ/g，
进行织物表面处理，获得了阻燃、超疏水、导电的 阻燃织物的抑烟效果明显。
多功能织物。垂直燃烧测试表明，棉织物的结构并 LbL 构建的阻燃涂层中，层与层之间通过静电
未发生变化，残炭完整，APP 作为酸源，促进纤维 作用相互吸引，在一定程度上能提升耐久效果。但
脱水成炭、PEI 分解释放不可燃气体、碳纳米管作 LbL 涂层技术对于涂层与基体材料的吸引及结合方
为物理保护屏障，综合对棉织物起到阻燃作用。生 面未做深入探讨，基体与涂层结合力较差的缺陷，
物质原材料同样可应用于 LbL 体系。LIU 等 [34] 以含 可通过引入交联剂来改善。纤维素纺织品 LbL 技术
有氨基酸、钙、铁、硫和磷等元素的鸡蛋蛋白和生 研究较多的是通过阴阳离子静电相互吸引来实现自
物质植酸对 Lyocell 织物进行 LbL 整理。植酸、鸡 组装，但某些非共价或弱共价相互作用力，如氢键、
蛋蛋白形成的阻燃涂层依靠静电、氢键作用吸附到 范德华力、配位键、疏水与亲水之间的相互作用都
Lyocell 织物上，600 ℃时织物的残炭量达 32.9%， 可以成为构建 LbL 涂层的关键，上述作用力在阻燃
与未改性样品相比，阻燃样品的 PHRR 下降了约 纺织品领域并未深入研究，未来应加大关注力度。
21%。PAN 等 [35] 用生物质海藻酸盐与 PEI 构建了 LbL 1.3 Sol-gel 涂层
无磷阻燃体系，并用金属离子对涂层进行了改性处 以无机物、金属醇盐或半金属醇盐作为前驱体，
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理。经金属 Ba 、Ni 、Co 整理后的棉织物在燃烧 经水解和缩聚反应后形成三维网络状结构的溶胶体
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后，残炭量明显提高，其中金属 Ba 改性的棉织物 系，然后在纤维或织物表面凝胶化反应，形成有机-
在经过 6 h 的水洗测试后仍具有 11%的残炭量。无 无机杂化涂层，这种方法被称为 Sol-gel 法 [38] 。该涂
机金属氧化物复配磷酸盐同样可用于阻燃纤维素织 层能有效阻挡热传递，对织物起到阻燃效果。
物的自组装体系。樊崇辉等 [36] 在棉织物表面构筑了 NABIPOUR 等 [39] 用 Sol-gel 法合成了由六偏磷
氢氧化镁/六偏磷酸钠（MH/PSP）的 LbL 阻燃层。 酸铵（NH 4 -HMP）、皂石（LAP）和十六烷基三甲氧
经观察氢氧化镁均匀包覆在织物纤维表面，自组装 基硅烷组成的阻燃涂层，然后将它们涂于棉织物上
4 层的阻燃织物 LOI 值达到 32.5%，与纯棉织物相 以增强其阻燃性和疏水性，经处理的棉织物在去除
比，PHRR 和 THR 分别降低了 77%和 92.4%，且达 火焰源后立即熄灭，具有极好的阻燃性能。与纯棉
到良好的自熄效果。纤维素本身经过磷酸酯化后形 的 LOI（19.5%）相比，处理过的棉织物 LOI 提高到
成的磷化纤维素同样可用于自组装体系。魏志彪等 [37] 29%。LIN 等 [40] 利用加入氨水后的四乙氧基硅烷
使用磷酸和木质素纤维制备了磷化纤维素（PCL） （TEOS）和聚二甲基硅氧烷（HPDMS）的原位
阴离子溶液，使用壳聚糖（CH）制备了阳离子溶液， Sol-gel 反应，同时复配 APP 后，生成聚二甲基硅氧
然后采用 LbL 技术对无色纯棉织物进行了阻燃处 烷-二氧化硅微纳米结构杂化涂层，赋予了棉织物良
