Page 80 - 《精细化工》2022年第1期
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·70·                              精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 39 卷

                 CS/APP 复配体系是 CS 基阻燃涂层的典型复配                    处理的涤棉织物相比，沉积 10 次的阻燃涤棉织物
            体系。添加阻燃协效剂如 GMS、SiO 2 能促进织物成                       PHRR 和 THR 分别降低了 77%和 75%。与未水洗的
            炭，提升 CS/APP 体系的阻燃效率。CS 的其他复配                       阻燃织物相比，经 12 次洗涤后的阻燃涤棉织物的
            体系，如 CS/MMT 涂层能有效改善涤纶纺织品的熔                         PHRR 仅降低约 1.5%。为进一步突破熔滴问题，PAN
            滴问题。对涤纶基体进行表面改性，可使涤纶基体                             等 [43] 先通过紫外光接枝技术在涤棉织物表面接枝聚
            上可反应的基团增加与涂层间的附着力。对 CS 进                           丙烯酰胺（PAM），再将 PBI 和 OSA 在织物表面沉
            行磷酸化改性可提高 CS 的水溶性               [35] ，并且可将阻        积 15 次。AM 能在火焰和涤纶间形成屏障，防止熔
            燃元素磷引入 CS 中以提高其阻燃性。因此在构建
                                                               化的聚酯滴落。与纯涤棉织物相比，阻燃涤棉织物
            涂层时，选择磷酸化的 CS 或水溶性的 CS 可有效解
                                                               的 PHRR 和 THR 分别降低了 42.5%和 21.9%，无熔滴
            决 CS 水溶性差的问题。目前，CS 及 CS 衍生物复
                                                               现象，12 次洗涤循环后阻燃涤棉织物仍无熔滴现象。
            配体系已解决涤纶织物燃烧时的熔滴问题，但提高
                                                                   金属离子的类型会影响海藻酸盐的阻燃效果，
            涤纶的阻燃性仍有较大的发展空间。
                                                                     2+
                                                                                                2+
                                                               如：Cu 可加速海藻酸盐脱羧            [44] ；Ca 与 CO 2 反应
            3   海藻酸盐                                           生成的碳酸钙可保护涤纶基体              [45] 。因此，以海藻酸
                                                               盐为原料制备阻燃涤纶纺织品时要选用类型合适的
                 AA 是一种从褐藻中提取出的天然多糖                 [36] ，可    金属离子。目前，对于耐久型阻燃抗熔滴的涤棉已
            与多价金属离子交换形成稳定的海藻酸盐，如海藻                             有较多的研究，但针对阻燃涤纶的耐久性研究较少，
            酸钙（CA）、海藻酸钠（SA）。海藻酸盐含有大量羟                          未来还需进一步的关注。
            基和羧基，本身具有良好的阻燃性。燃烧时，海藻
            酸盐中的羧基不仅脱羧产生 CO 2 ，还会与羟基反应                         4   蛋白质
            脱去水分子。水分子在高温下能吸收燃烧区域的热
                                                                   蛋白质是由氨基酸脱水缩合成肽链，再经肽链
            量而汽化，降低涤纶织物表面的温度，并协助 CO 2
                                                               盘曲折叠而成的有机化合物，其富含碳、磷、氮等
            稀释可燃气体，促进熔融体系发泡，延缓涤纶的燃
                                                               阻燃元素。燃烧时，蛋白质中的氨基不仅可促进 IFR
            烧速率。另外，海藻酸盐中的金属离子作为增效剂
                                                               体系中酸源和碳源的酯化进一步促进织物成炭，受
            与生物质阻燃剂复配使用时具有良好的协同效果，                             热时形成的不燃气体（NH 3 、N 2 ）还能稀释或捕捉
            能显著提升阻燃体系的阻燃效率               [37] 。因此，海藻酸
                                                               燃烧区域内的自由基，致使熔融体系膨胀发泡，有
            盐的阻燃机理主要包括气相阻燃机理、凝聚相阻燃
                                                               利于体系在固化后形成有大量微孔的焦炭层，最终
            机理、吸热阻燃机理。
                                                               达到抑制燃烧的目的。大多数蛋白质都可发挥气源
                 海藻酸盐因其可持续性、无毒和固有的阻燃性                   [38]   的作用。研究者们根据蛋白质结构、所含元素种类
            被开发为生物基阻燃剂应用于涤纶纺织品。LIU 等                    [39]
                                                               的差异，选用不同的蛋白质制备适用于涤纶的阻燃剂。
            采用交联法制备了一种含 CA 和纳米硼酸钙（PL）                              酪蛋白可以从生产脱脂奶的副产品中获得，含
            复合涂层的涤纶织物（CAB-PL）。相比纯涤纶织物，                         磷量较高，是应用较为广泛的蛋白质类阻燃剂                     [46-47] 。
            CAB-PL 的 PHRR 降低了 42.4%，总烟释放量（TSR）                 酪蛋白胶束外壳上的磷酸基团加热时会转变为磷
            降低了 88.6%，拉伸强度增加了 12.5%，燃烧时无                       酸，催化涤棉织物脱水成炭             [48] 。CAROSIO 等 [49] 选
            熔滴。LIU 等    [40] 通过 LBL 技术在涤纶织物上构建了                用酪蛋白对涤纶进行浸渍阻燃整理。相比纯涤纶织
                       2+
            SA/WCS/Cu 阻燃涂层。交替沉积 16 层后，阻燃涤                      物，阻燃涤纶织物的燃烧速率降低了 70%，PHRR
            纶的 PHRR 比原始样减少了 37.58%，THR 比原始样                    无显著变化，LOI 增加了 23.81%。酪蛋白可增强涤
            减少了 16.53%，且阻燃涤纶织物可自熄。王雨霏                   [41]   纶和涤棉织物对火焰的抵抗力，减缓织物燃烧速率。
            将涤纶织物交替浸泡在含海泡石的 SA 溶液与 CS 溶                            羊毛作为一种天然蛋白质纤维，含有丰富的角
            液中。循环沉积 9 次后，织物的 LOI 可达到 27.4%。                    蛋白。程远佳      [50] 将羊毛纤维进行粉体化加工提取角
            与纯涤纶织物相比，阻燃涤纶织物在 700  ℃时的残                         蛋白。涤纶长丝缓慢通过超细羊毛粉体与聚氨酯的
            炭量增加了 57.89%，40 ℃水洗 1 h 后其 LOI 可达到                 共混纺丝液，干燥后得到改性。图 7 为改性后 PET
            25%，具有一定的阻燃耐久性。                                    长丝的微观形貌图。改性 PET 长丝燃烧时有烧焦羽
                 氧化海藻酸钠（OSA）也可用于涤棉织物的阻                         毛气味，其滴落物没有引燃脱脂棉，残留物呈现焦
            燃改性，PAN 等       [42] 采用 LBL 技术将聚乙烯亚酰胺              脆状而非硬颗粒状。臧文慧             [51] 分别利用浸轧和涂覆
            （PBI）和 OSA 交替沉积在涤棉织物上，使用次磷                         方法探究以胶原蛋白（COL）为主体的阻燃体系在
            酸（HA）对 PBI/OSA 涂层进行交联处理后，与未                        涤纶织物上的应用。阻燃液中 COL、APP、氨基磺
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