【摘要】：纖維素是由葡萄糖組成的多糖,在自然界中廣泛存在。竹纖維是一種天然纖維素纖維,有著良好的透氣性等優(yōu)異性能。竹纖維織物的極限氧指數(shù)只有17.9%,竹棉纖維織物的氧指數(shù)為18%,竹纖維氨綸混紡織物的極限氧指數(shù)為17%,均屬于易燃性纖維,竹纖維織物的用量在日常生活中日益增長(zhǎng),需要對(duì)如何制備一種具有阻燃性能的竹纖維織物進(jìn)行探索,選擇一種新型的綠色環(huán)保阻燃方法賦予竹纖維織物阻燃性。本實(shí)驗(yàn)參考海藻酸鹽自身具有阻燃性與其自身含有大量羧基與鹽離子有關(guān),通過接枝共聚反應(yīng),在有硝酸鈰銨引發(fā)體系存在的酸性環(huán)境中,將含有羧基的丙烯酸作為支鏈分別接枝到竹纖維、竹棉纖維和竹氨綸纖維等三種纖維織物上以引入羧基。經(jīng)過堿化反應(yīng)與鹽化反應(yīng)依次將羧基上的氫離子替換為鈉離子與金屬離子以制得丙烯酸鹽阻燃織物。利用增重率、力學(xué)性能測(cè)試、極限氧指數(shù)測(cè)試(LOI)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、微型量熱、熱重(TG)等表征手段對(duì)阻燃織物的性能進(jìn)行表征,結(jié)果表明:增重率受接枝反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、單體濃度、引發(fā)劑濃度等因素的影響。經(jīng)丙烯酸接枝、堿化、鹽化后,阻燃竹纖維織物的極限氧指數(shù)為31.3%,阻燃竹棉纖維的極限氧指數(shù)為32%,阻燃竹纖維氨綸混紡織物的極限氧指數(shù)為30.5%,三種纖維織物的氧指數(shù)提高到30%以上,達(dá)到難燃級(jí)別(氧指數(shù)大于27%),經(jīng)水洗20次,再經(jīng)10次皂洗后垂直燃燒測(cè)試,阻燃等級(jí)達(dá)到B氏級(jí)。三種纖維經(jīng)阻燃后力學(xué)性能降低約20%～30%。阻燃織物燃燒后殘?zhí)苛吭黾?熱釋放速率與總熱釋放量減少,表面碳層更加致密,形狀完整,阻燃性能得到大幅提升。
【圖文】：

東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文鹽的阻燃機(jī)理逡逑可由海洋藻類獲得，是一種多糖。海藻酸可以與海水中的各種陽酸鹽，從海藻中得到的提取物通常是海藻酸鈉［５４￣５６］。海藻酸優(yōu)異造紙與紡織行業(yè)中。海藻酸鹽可以從生海藻通過ＮａＯＨ堿溶液被每個(gè)糖單體都含有游離的羧基，性質(zhì)活潑，易與二價(jià)金屬陽離子淀，海藻酸鹽纖維優(yōu)異的性能也被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)、食品工業(yè)、酸鈣等海藻酸鹽自身具有阻燃性［５７，５８］。與大多數(shù)纖維素纖維相比，好的阻燃性能，海藻酸鈣纖維的極限氧指數(shù)值能到３０到３５之下的點(diǎn)燃時(shí)間數(shù)秒，離火自熄，屬于極好的阻燃材料［５９，６（）］。海藻能已被證實(shí)，海藻酸大分子結(jié)構(gòu)特殊，且海藻酸鈣纖維中有鈣離量的羧基燃燒過程中吸水降溫，纖維中的羧基與鈣離子會(huì)形成碳步分解為氧化鈣與二氧化碳，分解反應(yīng)會(huì)吸收熱量且氧化鈣與二阻止可燃?xì)怏w釋放，，使得海藻酸鈣自身具有阻燃性。逡逑

圖２－１丙烯酸鹽接枝竹纖維路線圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ邋ｒｏｕｔｅ邋ｏｆ邋ａｃｒｙｌａｔｅ邋ｇｒａｆｔ邋ｂａｍｂｏｏ邋ｆｉｂｅｒ逡逑（４）接枝后竹纖維織物的堿化逡逑將接枝后的竹纖維織物放入一定濃度的氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉的濃度不能過高逡逑以免對(duì)竹纖維的纖維結(jié)構(gòu)造成破壞［９９，１（）（）］，可以根據(jù)接枝后竹纖維織物的增重率來估計(jì)逡逑所需氫氧化鈉的濃度大小，在４０°Ｃ溫度下勻速攪拌１邋ｈ后取出，用蒸餾水洗凈纖維織逡逑物表面殘留的氫氧化鈉，放入烘箱內(nèi)烘干。逡逑（５）接枝堿化后竹纖維織物的鹽化逡逑將堿化后的竹纖維織物放入乙醇：硫酸鋁溶液體積為２：１的溶液中，將溶液在６０°Ｃ逡逑下勻速攪拌６邋ｈ后取出，將鹽化后的竹纖維織物用蒸餾水充分?jǐn)嚢柘雌�，每５邋ｍｉｎ換一逡逑次水，洗滌２０次后烘干。逡逑以下的表征測(cè)試中的樣品均是在經(jīng)過２０次蒸餾水洗滌之后進(jìn)行測(cè)試，洗滌過程如逡逑鹽化后洗滌部分。逡逑接枝改性后竹纖維織物（結(jié)構(gòu)單元反應(yīng)）的堿化、鹽化反應(yīng)步驟如圖２－２所示：逡逑＾0＼＼逡逑
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS195.592

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 裴蓓;余明高;陳立偉;路長(zhǎng);;室內(nèi)織物燃燒性能試驗(yàn)研究[J];熱科學(xué)與技術(shù);2013年04期

2 徐婕;朱宏;陳國(guó)強(qiáng);關(guān)晉平;;微型量熱儀在紡織品燃燒性能測(cè)試中的應(yīng)用[J];印染;2013年18期

3 張煒棟;黃旭;;丙烯酸接枝改性對(duì)錦綸66染色性能的影響[J];紡織學(xué)報(bào);2013年07期

4 涂治勇;羅穎;葉心亮;謝寶君;董先明;;竹纖維與丙烯酸的共輻照接枝改性[J];高分子材料科學(xué)與工程;2011年09期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李俊;丙烯酸接枝阻燃纖維素纖維織物的制備及性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2018年

2 駱曉蕾;纖維素基阻燃材料的制備與性能研究[D];浙江理工大學(xué);2018年

3 蔣立;氮磷阻燃劑的制備及其在紡織品中的應(yīng)用[D];吉林化工學(xué)院;2017年

4 周莉;含磷氮阻燃劑的合成及其在棉織物阻燃整理中的應(yīng)用[D];江南大學(xué);2017年

5 張中;高溫極限氧指數(shù)測(cè)定儀的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D];東南大學(xué);2016年

6 程利萍;丙烯酸改性核桃殼的制備及其對(duì)Pb~(2+)吸附性能的研究[D];華東理工大學(xué);2016年

7 朱小龍;竹粉/聚丙烯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究[D];西南石油大學(xué);2015年

8 洪偉強(qiáng);新型無甲醛阻燃棉織物的制備與性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

9 唐元軍;竹纖維氈增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備與性能研究[D];華東理工大學(xué);2014年

10 田光秀;金屬離子對(duì)海藻纖維阻燃及熱穩(wěn)定性的影響[D];青島大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2707770