磷酸和硫酸對滌綸織物的親水及阻燃改性.pdf

1、目前，滌綸已成為發(fā)展速度最快、產(chǎn)量最大的合成纖維品種，具有良好的力學性能和服用性能。但滌綸大分子只有兩個端羥基，因此滌綸織物親水性、吸濕性很差，是疏水織物，服用不舒適。同時，滌綸纖維屬于易燃纖維，容易引發(fā)火災(zāi)造成人身傷害和財產(chǎn)損失。因此，提高滌綸紡織品的親水性，可以提高滌綸織物的服用舒適性能；同時，賦予滌綸織物阻燃性，降低火災(zāi)發(fā)生率和生命財產(chǎn)的損失，擴大滌綸紡織品的應(yīng)用領(lǐng)域有著十分重要的意義。
　　本文研究了一種改性劑稀溶液逐漸濃

2、縮改性工藝，即稀磷酸、稀硫酸逐漸濃縮改性滌綸親水性及阻燃性工藝。制備出了超親水滌綸織物，及同時具有親水性和阻燃性的滌綸織物。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）用稀磷酸逐漸濃縮工藝對滌綸織物進行親水改性，制備出了超親水的滌綸織物。結(jié)果表明，7.0 g/L稀磷酸改性的滌綸織物，水滴在其表面2 s內(nèi)消失，接觸角從158.94°降為0°。稀磷酸逐漸濃縮改性滌綸織物的吸水率從23.77％增加到118.67%，毛細上升高度從0.4 cm上

3、升到13.8 cm，沾水等級從4級提升到1級,并且其親水性不受存放時間和洗滌次數(shù)的影響。掃描電鏡（SEM）分析表明改性滌綸纖維表面形貌保持良好；X-射線光電子能譜和紅外光譜分析表明改性滌綸纖維上引入了膦酸基團。X-射線衍射分析表明滌綸纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯變化。與此同時，改性滌綸織物的白度、斷裂強力、折皺彈性和硬挺度均保持良好。
　　（2）用稍高濃度30 g/L磷酸溶液逐漸濃縮改性滌綸織物，制備出了同時具有超親水性和阻燃性的滌

4、綸織物。改性滌綸織物的極限氧指數(shù)值（LOI）可以從21%左右增加到33.8%，水平燃燒速率從325.8 mm/s降低到0 mm/s，垂直點燃時間從1 s增加到5 s，垂直續(xù)燃時間從66.7 s降低到3.6 s，垂直燃燒距離從350 mm降低到46.2 mm，水滴10 s接觸角仍保持為0°。掃描電鏡（SEM）分析表明經(jīng)稍高濃度磷酸改性的滌綸織物表面粗糙程度有一定增加；紅外光譜分析表明滌綸大分子上引入了膦酸基團；X-射線光電子能譜分析表明在

5、稍高濃度磷酸改性后的滌綸織物上存在更多的P元素；X-射線衍射分析表明滌綸纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯變化，改性只發(fā)生在纖維表面；熱重分析表明改性滌綸織物的熱裂解提前，殘?zhí)苛吭黾?。與此同時，改性滌綸織物的白度保持良好，折皺彈性和斷裂強力略有降低。此外，改性滌綸織物更加柔軟。
　?。?）研究稀硫酸溶液逐漸濃縮改性滌綸織物，制備出了超親水的滌綸織物。研究結(jié)果表明：8.0 g/L硫酸溶液能夠快速高效地制備出超親水的滌綸織物，水滴在其表面1

6、s內(nèi)消失，水接觸角從158.94°降低到0°，吸水率從23.77%增加到119.84%，毛細上升高度能夠從0.4 cm增加到15.5 cm，沾水等級能夠從4級提升到1級，并且改性滌綸的親水性不受存放時間和洗滌次數(shù)的影響。掃描電鏡（SEM）分析表明經(jīng)過硫酸改性的滌綸織物表面形貌保持良好；X-射線光電子能譜和紅外光譜分析表明經(jīng)過硫酸改性后，滌綸纖維上引入了磺酸基；X-射線衍射分析表明滌綸纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯變化。與此同時，改性織物的白