本發(fā)明涉及天然纖維素織物的阻燃后整理改性，采用含有蛋白質(zhì)的阻燃配方后整理阻燃改性天然纖維素織物。

技術(shù)背景

天然纖維是自然界原有的或經(jīng)人工培植的植物上、人工飼養(yǎng)的動(dòng)物上直接取得的紡織纖維，自然界存在的天然纖維主要有棉花、麻類、蠶絲和動(dòng)物毛。其中棉花和麻類的分子成份主要是纖維素，屬于天然纖維素纖維，而蠶絲和毛類的分子成份主要是蛋白質(zhì)。

天然纖維具有優(yōu)異的吸濕透氣性能，良好的染色性和生態(tài)相關(guān)性，并且來(lái)源廣泛，因而受到人們廣泛歡迎。但是天然纖維屬易燃纖維，存在燃燒的危險(xiǎn)性，由天然纖維織物引發(fā)的火災(zāi)已嚴(yán)重影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。天然纖維織物在帶來(lái)各種產(chǎn)品的同時(shí)，也給我們帶來(lái)了火災(zāi)隱患，如飛機(jī)、火車、輪船上所用的大量紡織品以及室內(nèi)裝飾品包括地毯、窗簾、墻紙等，都是十分容易燃燒的物質(zhì)。

天然纖維素織物由纖維素組成，纖維素是一種多糖物質(zhì)，主要是由很多葡萄糖?；?lián)結(jié)起來(lái)的線性大分子?；瘜W(xué)組成式為c6h10o5，即含碳44.44％，含氫6.17％，含氧49.39％。分子式為(c6h10o5)n。從元素組成也可以看出天然纖維素織物具有易燃性。

大豆蛋白質(zhì)是由一系列氨基酸通過(guò)肽鍵結(jié)合而成的高分子有機(jī)聚合物，它主要由清蛋白和球蛋白組成，其中清蛋白約占5％，球蛋白約占90％。大豆分離蛋白是表面活性劑，它既能降低水和油的表面張力，又能降低水和空氣的表面張力，易于形成穩(wěn)定的乳狀液。大豆分離蛋白沿著它的肽鏈骨架，含有很多極性基，所以具有吸水性、保水性和膨脹性，分離蛋白的吸水力比濃縮蛋白要強(qiáng)許多，而且?guī)缀醪皇軠囟鹊挠绊?，分離蛋白在加工時(shí)還有保持水份的能力，最高水分保持能力為14g水/g蛋白質(zhì)。

大豆分離蛋白的主要組成元素有c、h、o、s、p，還有少量的zn、mg、fe和cu等元素。由于大豆分離蛋白氮元素含量較高，且含有一定量的磷、硫元素，所以其本身屬于難燃物質(zhì)，所以其擁有潛在的阻燃性。但是又因?yàn)榇蠖狗蛛x蛋白分子中含有大量的烷基，羥基和羧基等助燃基團(tuán)，所以其本身作用于天然纖維素織物的阻燃效果并不明顯，所以需要與其他阻燃劑進(jìn)行復(fù)配從而達(dá)到較好的阻燃效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于將天然纖維素織物在阻燃劑溶液中浸泡過(guò)只之后，再用配置的一定濃度的大豆蛋白乳液對(duì)其進(jìn)行涂覆處理，從而提高棉織物的阻燃性和成炭性。

本發(fā)明提供的是一種蛋白質(zhì)阻燃改性天然纖維素織物方法，其特征在于改性過(guò)程包括以下步驟：

將天然纖維素織物進(jìn)行預(yù)處理，其方法是將天然纖維素織物在1wt％的naoh溶液中加熱煮沸30min，之后用清水洗滌干凈，再用去離子水進(jìn)行充分洗滌后放置于60℃的烘箱中烘至恒重。

將所選阻燃劑溶于去離子水中，并置于水浴鍋中加熱至一定溫度且充分?jǐn)嚢枋蛊涑浞秩芙猓苽涑鲎枞颊硪骸?/p>

將預(yù)處理過(guò)得天然纖維素織物浸泡在40～100℃的阻燃整理液中，進(jìn)行二浸二軋，將帶液率控制在3％至20％。

放置于烘箱中150℃烘焙3min，然后在80℃下烘干。

配置一定濃度的大豆蛋白乳液，并將蛋白乳液?jiǎn)蚊嫱扛灿诤娓傻目椢锷?，厚度控制?0um，置于烘箱中80℃烘干。

阻燃劑的添加量控制在10％以內(nèi)，阻燃劑為磷/氮/硼阻燃劑。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將一種蛋白質(zhì)以乳液狀態(tài)涂覆于其他阻燃劑處理過(guò)的天然纖維素織物中，以解決蛋白質(zhì)與阻燃劑溶液不相容的問(wèn)題，并能顯著提高天然纖維素織物的阻燃性能。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)類似的阻燃相關(guān)報(bào)道。蛋白質(zhì)作為一種天然物質(zhì)，對(duì)人體無(wú)毒，無(wú)害，環(huán)境友好，常被食用或用于食品加工生產(chǎn)。蛋白質(zhì)中含有豐富的氮元素，且含有少量的磷、硫元素，所以本身有一定的阻燃性，但是又由于其本身就有羥基、羧基等助燃基團(tuán)，所以單獨(dú)處理天然纖維素織物時(shí)并不能得到好的阻燃效果，所以需要與其他阻燃劑進(jìn)行復(fù)配來(lái)阻燃改性天然纖維素織物，所以本發(fā)明將蛋白質(zhì)與含硼阻燃劑進(jìn)行復(fù)配來(lái)阻燃改性天然纖維素織物。本發(fā)明采用二浸二軋以及手工涂覆的工藝來(lái)處理織物，所需設(shè)備少，操作簡(jiǎn)單，并且對(duì)織物的力學(xué)性能影響較小。

具體實(shí)施方式

將棉織物進(jìn)行預(yù)處理，其方法是將棉織物在1％的naoh溶液中加熱煮沸30min，之后用清水洗滌干凈，再用去離子水進(jìn)行充分洗滌后放置于60℃的烘箱中烘至恒重，從而去除可能會(huì)影響阻燃改性的雜質(zhì)。將10％的硼酸加入到蒸餾水中，在60℃水浴鍋中充分?jǐn)嚢?，制備出阻燃整理液，將預(yù)處理過(guò)的棉織物浸泡到阻燃整理液中，進(jìn)行二浸二軋?zhí)幚?軋車轉(zhuǎn)速2m/min,壓力0.3mpa,浸泡時(shí)間20min)。將處理后的織物置于烘箱中150℃烘焙3min，然后80℃烘干。未經(jīng)過(guò)阻燃處理的棉織物在垂直燃燒測(cè)試中損毀長(zhǎng)度達(dá)到30cm，氧指數(shù)只有17.4％，且成炭性很差，炭層強(qiáng)度極低。阻燃處理過(guò)的棉織物雖然垂直燃燒測(cè)試中損毀長(zhǎng)度仍為30cm，但是成炭性有明顯改善，炭層完整且有一定的強(qiáng)度，另外氧指數(shù)也提高到23.1％。

將棉織物進(jìn)行預(yù)處理，其方法是將棉織物在1％的naoh溶液中加熱煮沸30min，之后用清水洗滌干凈，再用去離子水進(jìn)行充分洗滌后放置于60℃的烘箱中烘至恒重，從而去除可能會(huì)影響阻燃改性的雜質(zhì)。將10％的硼酸加入到蒸餾水中，在60℃水浴鍋中充分?jǐn)嚢?，制備出阻燃整理液，將預(yù)處理過(guò)得棉織物浸泡到阻燃整理液中，進(jìn)行二浸二軋?zhí)幚?軋車轉(zhuǎn)速2m/min,壓力0.3mpa,浸泡時(shí)間20min)。將處理后的織物置于烘箱中150℃烘焙3min，然后80℃烘干。配置濃度為12％的蛋白質(zhì)乳液，并使用手動(dòng)涂布棒將其涂覆(雙面)于烘干的已經(jīng)硼酸處理過(guò)得棉布表面，厚度控制在20um，置于烘箱中80℃烘干。經(jīng)測(cè)試，蛋白質(zhì)涂覆后的棉織物極限氧指數(shù)提高到29.9％，且成炭性良好，炭層具有一定強(qiáng)度，但是垂直燃燒測(cè)試損毀長(zhǎng)度仍為30cm。

將棉織物進(jìn)行預(yù)處理，其方法是將棉織物在1％的naoh溶液中加熱煮沸30min，之后用清水洗滌干凈，再用去離子水進(jìn)行充分洗滌后放置于60℃的烘箱中烘至恒重，從而去除可能會(huì)影響阻燃改性的雜質(zhì)。將10％的硼酸加入到蒸餾水中，在60℃水浴鍋中充分?jǐn)嚢?，制備出阻燃整理液，將預(yù)處理過(guò)得棉織物浸泡到阻燃整理液中，進(jìn)行二浸二軋?zhí)幚?軋車轉(zhuǎn)速2m/min,壓力0.3mpa,浸泡時(shí)間20min)。將處理后的織物置于烘箱中150℃烘焙3min，然后80℃烘干。配置濃度為12％的蛋白質(zhì)乳液，并使用手動(dòng)涂布棒將其涂覆(單面)于烘干的已經(jīng)硼酸處理過(guò)得棉布表面，厚度控制在20um，置于烘箱中80℃烘干。經(jīng)測(cè)試，蛋白質(zhì)涂覆后的棉織物極限氧指數(shù)提高到32.8％，垂直燃燒測(cè)試的損毀長(zhǎng)度減小到9cm,且成炭性良好，炭層具有一定強(qiáng)度。

將棉織物進(jìn)行預(yù)處理，其方法是將棉織物在1％的naoh溶液中加熱煮沸30min，之后用清水洗滌干凈，再用去離子水進(jìn)行充分洗滌后放置于60℃的烘箱中烘至恒重，從而去除可能會(huì)影響阻燃改性的雜質(zhì)。將7％的硼酸加入到蒸餾水中，在60℃水浴鍋中充分?jǐn)嚢瑁苽涑鲎枞颊硪?，將預(yù)處理過(guò)得棉織物浸泡到阻燃整理液中，進(jìn)行二浸二軋?zhí)幚?軋車轉(zhuǎn)速2m/min,壓力0.3mpa,浸泡時(shí)間20min)。將處理后的織物置于烘箱中150℃烘焙3min，然后80℃烘干。配置濃度為12％的蛋白質(zhì)乳液，并使用手動(dòng)涂布棒將其涂覆(單面)于烘干的已經(jīng)硼酸處理過(guò)得棉布表面，厚度控制在20um，置于烘箱中80℃烘干。經(jīng)測(cè)試，蛋白質(zhì)涂覆后的棉織物極限氧指數(shù)提高到31.4％，垂直燃燒測(cè)試的損毀長(zhǎng)度減小到11cm，且成炭性良好，炭層具有一定強(qiáng)度。

將棉織物進(jìn)行預(yù)處理，其方法是將棉織物在1％的naoh溶液中加熱煮沸30min，之后用清水洗滌干凈，再用去離子水進(jìn)行充分洗滌后放置于60℃的烘箱中烘至恒重，從而去除可能會(huì)影響阻燃改性的雜質(zhì)。將10％的硼酸加入到蒸餾水中，在60℃水浴鍋中充分?jǐn)嚢?，制備出阻燃整理液，將預(yù)處理過(guò)得棉織物浸泡到阻燃整理液中，進(jìn)行二浸二軋?zhí)幚?軋車轉(zhuǎn)速2m/min,壓力0.3mpa,浸泡時(shí)間20min)。將處理后的織物置于烘箱中150℃烘焙3min，然后80℃烘干。配置濃度為10％的蛋白質(zhì)乳液，并使用手動(dòng)涂布棒將其涂覆(單面)于烘干的已經(jīng)硼酸處理過(guò)得棉布表面，厚度控制在20um，置于烘箱中80℃烘干。經(jīng)測(cè)試，蛋白質(zhì)涂覆后的棉織物極限氧指數(shù)提高到32.2％，垂直燃燒測(cè)試的損毀長(zhǎng)度減小到9.5cm,且成炭性良好，炭層具有一定強(qiáng)度。