[发明专利]金属离子阻燃改性棉织物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃纺织品技术领域，特别涉及一种金属离子阻燃改性棉织物的制备方法。

背景技术

棉织物是天然的、可再生的、环境友好的纺织服装材料，具有皮肤接触性良好、穿着舒适、吸湿性好等优点，因而在纺织服装等领域仍然是合成纤维织物所无法取代的。但是棉织物是非常容易燃烧的，容易成为起火点从而引起火灾，特别是作为儿童、老年人及病人使用的服装、床单等棉制品，在遇到火灾时更容易造成人身伤害。由其引发的火灾也不断增加，所以各国先后对棉纺织品提出了阻燃要求。

棉织物的阻燃主要是通过后整理的方法进行阻燃改性，应用非常广泛。后整理阻燃改性方法工艺流程相对简单，目前在多种纺织品中已经应用于商业化生产。传统的棉织物阻燃改性采用的阻燃剂基本上都是含有磷、氮、卤素等元素的化合物。目前国际市场上最著名的阻燃棉织物商品是PROBAN和PYROVATEX。PROBAN阻燃棉织物主要是采用四羟甲基氯化磷与酰胺的低分子预缩体处理棉织物，后经氨熏处理得到的。PYROVATEX阻燃棉织物是采用Pyrovatex CP阻燃剂N-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺及其工艺技术对棉织物进行处理。这两种阻燃棉织物都具有阻燃效果好、阻燃耐久性强、耐洗涤等优点，也存在甲醛含量、织物手感及强力损失等缺点。国内发明专利申请CN100494557C、CN102162188A等采用的都是含磷、氮的阻燃剂。这些阻燃技术虽然都是采用非卤素类阻燃剂，但是由于采用了磷系阻燃剂，在生产过程、遇火燃烧及废弃后也存在环境污染问题。如磷在水体中引起的富营养化，以及可能通过食物链进入人体等等重视环境问题，开发环境友好的阻燃剂和阻燃技术也是阻燃领域发展的方向。近年来也出现了些新型的硅系、硼系阻燃剂，CN101413214A就是在磷/氮阻燃剂中引入了硅，硅阻燃协效作用，可以减少磷阻燃剂的用量但是并没有从根本上解决磷阻燃剂使用的问题。

发明内容

本发明提出了一种全新的思路和方法，摒弃了传统的含卤素、磷、氮、硫等阻燃剂，发明了金属离子阻燃改性棉织物的新方法、新技术。本发明通过化学的或者物理的手段将金属离子引入到棉织物中，金属离子起到了阻燃剂的作用赋予了棉织物良好的阻燃效果，而不需要添加任何传统的阻燃剂。

为了实现上述发明目的，本发明提供的棉织物的阻燃改性方法即把金属离子引入棉织物中的方法包括化学手段和物理手段。

本发明的化学手段是把棉织物进行碱化和羧甲基化处理，金属离子通过化学键接枝到棉大分子上，达到了在棉织物中引入金属离子的目的，得到的阻燃棉织物具有耐久性。金属离子阻燃棉织物的化学阻燃改性步骤包括：先将棉织物在氢氧化钠的乙醇溶液中进行表面碱化，在碱化后的溶液中加入一氯乙酸进行醚化，钠离子就接枝到了棉大分子链上，再经过洗涤、真空干燥得到钠离子阻燃棉织物产品。制得的钠离子阻燃棉织物在乙醇溶液中与其他金属离子进行离子交换即可得到其他的金属离子阻燃棉织物产品。本发明用于离子交换的可以是金属离子化合物，如氯化物、氢氧化物，和碳酸盐等，所用的金属包括钠、钾、钙、镁、铝、锌、钡、铁、钴、铜等等。

本发明的物理手段是使金属化合物直接吸附到棉织物上，金属离子阻燃棉织物的化学阻燃改性步骤包括：首先将金属化合物溶解于水中，配置成阻燃处理液；然后将棉织物浸渍于阻燃处理液中，一浸一轧，然后烘干得到金属离子阻燃棉织物产品。使用金属化合物阻燃剂可以是金属盐、金属氢氧化物、金属氧化物等。金属盐可以是无机的、有机的。使用的金属离子可以是钠、钾、钙、镁、铝、锌、铁、钡、铁、钴、铜等。

本发明相对于现有技术，金属化合物阻燃剂品种广泛、易得、操作简单，即使普通人员在遇到火灾时都可以采用这种方法，将棉织物(衣服、棉被、床单等)浸泡在家中常用的碳酸钠(苏打、食用纯碱)水溶液中，就很容易得到实用的阻燃、防火防护用品，减少火灾对人身财产的伤害。

具体实施方式

下面将结合具体实施方案对本发明进行更为详细的描述和效果说明，应当指出的是，在此列出的实施方案仅仅是说明性的，并不意味着对本发明范围进行限定，本发明由权利要求书及其等同物的范围所限定。

实施例1：