本技术属于阻燃纺织材料制备技术领域,具体涉及一种喷涂辅助层层组装阻燃棉织物及其制备方法。将棉织物洗净烘干后,在棉织物的表面依次喷涂硅烷偶联剂溶液、氧化单壁碳纳米角溶液、硅烷偶联剂溶液和聚磷酸铵溶液,使其依次在棉织物表面沉积,得到阻燃结构层,制备的阻燃棉织物的表面共沉积1‑4个阻燃结构层。本发明采用喷涂辅助层层组装技术制备阻燃棉织物,制备方法简单,制备条件温和,不破坏棉织物内部结构,制备的阻燃涂层可大幅度降低棉织物燃烧时的热释放速率、总热释放量、平均热释放速率。阻燃棉织物成炭率高,可离火自熄,具有广阔的应用前景。
背景技术
棉织物因具有良好的透气性、吸湿性、生物相容性和生物降解性,在服装、床上用品、室内装潢等领域得到了广泛的应用。而且,随着人们生活水平的提高以及纺织行业的迅速发展,市场对棉纺织品的需求量也不断增加。然而,棉织物存在易热降解、易点燃和燃烧等缺点,极大限制了棉织物在某些特殊领域的发展。
近年来,为了提高棉织物的阻燃性,避免因棉织物燃烧而引起的火灾事故,已经开发了各种方法来获得阻燃棉织物。基于聚磷酸铵(APP)的涂层由于其无毒、热稳定性好和价格低廉而受到人们广泛关注。作为主要酸源的APP可以很好地与织物(碳源)合作,以燃烧时消耗织物基材为代价,建立一个膨胀型阻燃系统。
然而,APP的阻燃效率取决于APP涂层和织物基材之间的相互匹配,在比例不当或基材不同的情况下,阻燃效率可能会变差。因此,为了提高阻燃效率,需要有一个额外的碳源,使之与APP共同构筑膨胀型阻燃涂层。碳基纳米材料(石墨烯、碳纳米管等)由于突出的富碳结构,在聚合物的成炭质量、热稳定性和力学性能等方面有着不凡表现。但碳基纳米材料的应用难度较大,以碳纳米管为例,其价格昂贵,具有一定毒性,制备过程需要加入催化剂导致程序复杂。
另外,层层组装法由于其便利性、易操作性和环境友好性,已被广泛应用于制备含有聚磷酸铵(APP)的涂层。一般来说,层层组装法是通过静电相互作用将基材交替浸入带有相反电荷的聚电解质水溶液中,使带有不同电荷的两种聚电解质有序而紧凑地结合在一起,重复多次得到多层膜结构。该方法可有效控制基材表面涂层的厚度、层次结构和形态。但该方法也存在准备时间长、组装溶液之间易造成相互污染等缺点。
因此,优化含有聚磷酸铵的阻燃涂层配方,并对层层组装法进行进一步改进,是发展阻燃织物技术中仍有待解决的技术问题。
实现思路