[发明专利]一种羊毛纤维的阻燃处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种羊毛纤维的阻燃处理方法，属羊毛纤维的阻燃方法及应用的技术领域。

背景技术

羊毛是人类在纺织上最早利用的天然纤维之一，柔软而富有弹性，有天然形成的波浪形卷曲，其衣料具有手感丰满、保暖性好、穿着舒适等特点，深受人们的亲睐；由于羊毛纤维化学结构中的较高含氮量，虽具有一定的阻燃性能，但仍不能满足一些高效阻燃性能产品的需要，容易引起火灾，对人体伤害较大，因此必须对羊毛纤维进行高效阻燃处理，才能保证人身安全以及扩大羊毛纤维的使用范围。

目前，羊毛纤维的阻燃处理技术较落后，很难满足高档羊毛制品的阻燃需要，例如：有的利用酶催化反应增加羊毛纤维含磷量，提高其阻燃性能，但极限氧指数仅达25.4%，未能达到阻燃标准；有的通过共聚法提高羊毛纤维阻燃性能，但达到较高的阻燃效果需要的阻燃剂含量较大，大大提高了生产成本；有的采用溶胶对羊毛纤维进行阻燃处理，但耐洗涤性能变差，不能达到永久阻燃的效果。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的不足和实际情况，采用微波辐照、碳球接枝羊毛纤维的方法，对羊毛纤维进行阻燃处理，以提高羊毛纤维的阻燃性能。

 技术方案

本发明使用的化学物质材料为：羊毛纤维、碳球、硝酸、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、丙酮、去离子水，其组合准备用量如下：以克、毫升、毫米为计量单位

羊毛纤维：   5g±0.1g

碳球：C      10g±0.1g

硝酸：HNO₃     250mL±1mL

γ-巯丙基三乙氧基硅烷：HS(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃   15mL±1mL

丙酮：CH₃COCH₃     1000mL±10mL

去离子水：H₂O     100000mL±10mL

阻燃处理方法如下：

（1）精选化学物质材料

  对阻燃处理使用的化学物质材料要进行精选，并进行纯度、规格控制： 

羊毛纤维：直径Φ0.18-0.25㎜   长度70-110㎜

碳球：    固态粉体    99%

丙酮：    液态液体    99.9%

硝酸:     液态液体    浓度17%

γ-巯丙基三乙氧基硅烷：液态液体   97%

去离子水： 液态液体    99.9%

 （2）接枝改性碳球：

        碳球的接枝改性是在三口烧瓶中进行的，是在加热、搅拌、水循环冷凝状态下完成的；

   ①将三口烧瓶置于电热套上，在三口烧瓶上依次插入加液漏斗、搅拌器、水循环冷凝管；

   ②将碳球6g±0.1g加入到三口烧瓶中；

     将硝酸240mL±1mL加入到三口烧瓶中；

   ③开启电加热器，温度由25℃升至80℃±2℃；

     开启搅拌器，进行搅拌，搅拌时间5min；

     开启水循环冷凝管，进行水循环冷凝；

     在80℃±2℃状态下，继续反应30min±2min；

   ④反应后关闭搅拌器，停止加热，关闭水循环冷凝管，三口烧瓶内的混合溶液随瓶冷却至25℃±2℃；

⑤抽滤，将混合溶液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜进行抽滤，滤膜上留存产物滤饼，废液抽至滤瓶中；

⑥洗涤、抽滤，将产物滤饼置于烧杯中，加入去离子水200mL，搅拌洗涤5min，成混合液；

将洗涤后的混合液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用微孔滤膜进行抽滤，滤膜上留存产物滤饼，洗涤滤液抽至滤瓶中；

    去离子水洗涤、抽滤重复进行十次，洗涤滤液pH为7，并收集产物滤饼；

   ⑦真空干燥，将产物滤饼置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥温度120℃±2℃，真空度18Pa，干燥时间240min±2min，干燥后得接枝改性碳球；

 （3）配制碳球阻燃悬浮液：

①将接枝改性后的碳球5g±0.1g、去离子水250mL±1mL置于烧杯中，成碳球混合液，用玻璃棒搅拌5min；