Page 67 - 《精细化工》2020年第11期
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第 11 期                         刘延松，等:  阻燃纤维素纺织品的研究进展                                    ·2213·


            原料，合成了阻燃剂胶原氯三磷腈（CGCP），用湿                           阻燃改性方法，操作简单，可实施性较大，但阻燃
            法纺丝法制备了由 CGCP 共混改性的阻燃粘胶纤                           剂及阻燃涂层仅以氢键及范德华力作用力吸附于纤
            维。阻燃剂添加量为 12%（以粘胶纤维质量计，下                           维表面或部分渗透于纤维内部，当纺织品受洗涤、
            同）的粘胶纤维 LOI 达 28.3%，经过 30 个洗涤周期                    摩擦等作用时阻燃成分极易脱落，造成纺织品的阻
            后 LOI 下降为 27.6%。相对于以卤素或含磷物质为                       燃耐久性较差。LbL、Sol-gel 法构建的阻燃涂层应
            原料通过化学方法合成的阻燃剂，以生物材料、矿                             用于织物时使阻燃性有所提升，但效果仍差强人意。
            物类物质（蒙脱土、水滑石、海藻酸盐）作为添加                             Sol-gel 法对织物的硬度、手感、舒适性有较大影响，
            性阻燃剂，不会造成环境污染，可制备相容性较好                             这成为制约该工艺规模化发展的一大障碍。接枝改
            的阻燃粘胶纤维。ZHANG 等            [53] 在粘胶纤维中掺杂           性法作为阻燃整理中耐久性最好的工艺，其以共价
            海藻酸盐来获取阻燃粘胶纤维，阻燃纤维的点燃时                             键连接的方式将阻燃剂接枝到纤维素大分子上，从
            间延长了 51 s，PHRR 下降了约 27%。ALONGI 等            [29]   而赋予了纤维耐久阻燃的效果。但是传统阻燃剂的
            研究了不同的 DNA 添加量对粘胶纤维阻燃性能的                           开发所带来的环境污染问题亟待解决，接枝方法的
            影响，当 DNA 的添加量达到 10%时，粘胶纤维表                         多样化、催化剂的选择仍需进行深入探讨。共混法
            现出自熄效果，当添加量上升到 19%时，阻燃性能                           需考虑阻燃剂与纺丝原液的相容性、分散性，阻燃
            最为优异，离开火焰立即熄灭。DNA 独特的结构中                           剂的热分解温度与纤维素分解温度的匹配性等因
            碱基、脱氧核糖、磷酸基团构成了膨胀阻燃体系，                             素，且制备的阻燃纤维在后续使用中随磨损或洗涤
            在粘胶纤维中发挥出阻燃效果。                                     次数的增加阻燃成分极易脱落。将上述方法技术升
                 含硅物质燃烧后会在材料表面形成无定形的硅                          级，充分发挥各方法的优点、摒弃缺点，提升阻燃
            保护层，隔绝空气与氧气的传递，复配其他阻燃剂                             织物的耐久性能，且避免其他性能的损伤，已成为
            会起到协同阻燃效果。姜丽娜等               [54] 采用硅烷包覆技          阻燃纤维素纺织品开发的重要趋势。
            术，制备了含有磷、氮、硅元素的硅烷包覆 APP                                近年来，随着环境保护呼声的提高、可持续发
            （Si-APP）膨胀型阻燃剂。然后，将 Si-APP 作为添                     展要求的提升，阻燃剂及阻燃技术的发展必然朝着
            加型阻燃剂与粘胶纺丝液进行共混纺丝制备了阻燃                             无毒、无害、环境友好型、资源节约型的方向发展；
            性能与抑烟性能效果俱佳的阻燃粘胶纤维。热重分                             生物质阻燃剂因具有无毒害、来源广、性价比高等
            析表明，阻燃粘胶纤维的残炭量高达 39.67%，阻燃                         特点应用于阻燃纤维素织物的研究越来越多。生物
            粘胶纤维的 HRR 得到显著降低，纤维热稳定性得到                          质材料，如：纤维素、壳聚糖、淀粉、木质素和环
            提高。LI 等    [55] 将硅酸盐滑石粉（Mg 3 [Si 4 O 10 ](OH) 2 ）  糊精等应不断开发，并应用于纤维素纺织品的阻燃。
            作为添加型阻燃剂加入到粘胶纺丝液中制备了阻燃                             为了促进传统纤维素纺织品应用领域的转变，有效
            粘胶纤维，当纤维中相对 SiO 2 质量分数达 20%时，                      提升纺织品的多功能性，确保纺织品朝多功能、智
            粘胶纤维的 LOI 可达 27%。单独的硅系阻燃剂与纺                        能化领域发展，人们在获得织物阻燃性及耐久性的
            丝原液存在着相容性较差的问题，阻燃颗粒的纳米                             同时，更希望得到具备多功能的应用纺织品，如阻
            化（纳米二氧化硅）及抗团聚效应的发展，为硅系                             燃疏水纺织品、阻燃导电纺织品、阻燃抗菌纺织品
            阻燃剂的发展开辟了思路            [56] 。                      等。因此，开发绿色环保耐久的多功能化阻燃纤维
                 阻燃粘胶纤维的制备中，共混法是最为常用的                          素纺织品需更加系统和深入地进行研究，根据市场
            一种阻燃改性方法。阻燃剂被包裹在纤维内部，制                             或军工需求，结合功能整理、学科交叉融合，有目
            得的纺织品物理性能、手感等方面均比其他方法优                             的的开发环境友好型、安全绿色的多功能阻燃纤维
            越。但纤维在水洗过程中，阻燃剂易脱落，耐水洗                             素纺织品，以此来完善相关领域的空缺。同时对已
            性较差。共混改性法需注意以下问题：需制备较小                             有的阻燃技术进行升级、加快阻燃与其他功能的结
            粒径的阻燃剂来满足其在粘胶纺丝原液中的分散                              合，促使实验向生产的转变。
            性；阻燃剂应含有多羟基结构以增加其与粘胶纤维
                                                               参考文献：
            的相容性；因粘胶纺丝液为碱性，阻燃剂需具备耐
                                                               [1]   LIU Y (刘宇), CHEN G (陈港), CHEN W J (陈文锦),  et al.
            碱特性；阻燃剂应不易溶于水，避免在水洗过程中的                                Preparation structure and properties of strong transparent cellulose
            溶解。                                                    materials[J]. Chemical Journal of Chinese Universities (高等学校化
                                                                   学学报), 2018, 39(10): 2298-2303.
                                                               [2]   YAN S M (闫淑敏), MA W (马威), ZHANG S F (张淑芬),  et al.
            4   结束语及展望                                             Bio-based materials prepared by graft copolymerization and their
                                                                   applications[J]. Dyestuffs and Coloration  (染料与染色), 2015(1):
                 浸渍及涂层整理工艺作为一种纤维素纺织品的                              55-58.
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