一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法

本发明属于纺织工程，具体涉及一种通过层层组装在涤纶织物表面构建阻燃涂层的方法。背景技术：1、涤纶（pet）是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。pet织物具有优良的透气性、力学性能和化学稳定性，广泛应用于服装和家用纺织品中。但pet织物具有极高的可燃性，在燃烧过程中会迅速产生熔滴，滴落在皮肤上或与可燃物接触会造成严重的二次伤害。因此，提高pet织物的阻燃性能是十分必要的。2、木质素磺酸钠是一种天然的高分子聚合物，具有很强的分散性，是一种表面活性物质，能吸附在各种固体质点的表面上，还可以进行金属离子的交换作用，也因为其组织结构上存在各种活性基，因而能产生缩合作用或与其他化合物发生氢键作用。3、cnts可用看作是由单层或多层石墨片卷曲而成的中空无缝管状准一维纳米碳材料，cnts不仅具有一般纳米粒子的量子效应，还具有优异的力学、电学、光学和热稳定等性能，在复合材料、纳米器件、储能、吸波及催化等领域展现出广阔的应用前景。但由于cnts之间存在很强的范德华力，容易产生缠绕团聚，使其在聚合物基体中难以实现有效分散。另外，cnts的化学活性低，很难与聚合物基体形成有效结合，相容性差，使其应用受到很大限制。技术实现思路1、针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其反应条件温和，工艺简单，操作方便，绿色无污染，所得改性涤纶织物阻燃效果良好。2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：3、一种层层组装制备的阻燃改性涤纶织物，其制备方法包括如下步骤：4、步骤一、涤纶织物的预处理：依次经过清洗、碱洗、清洗，去除涤纶织物表面杂质，再烘干；5、步骤二、木质素磺酸钠接枝碳纳米管悬浮溶液的制备：将木质素磺酸钠（sls）和碳纳米管（cnts）分散在去离子水中形成稳定的悬浮液；6、步骤三、cs溶液的制备：将壳聚糖（cs）在酸性条件下溶解于去离子水中，制成cs溶液；7、步骤四、乙酸铜溶液的制备：将乙酸铜溶解于去离子水中，制成乙酸铜溶液；8、步骤五、阻燃改性涤纶织物的制备：将预处理好的涤纶织物先放入配制好的cs溶液中浸渍一定时间，取出压至无明显液体滴落；然后放入配制好的木质素磺酸钠接枝碳纳米管悬浮溶液中浸渍一定时间，取出压至无明显液体滴落；再放入配制好的乙酸铜溶液中浸渍一定时间，取出压至无明显液体滴落，得到一层阻燃改性的涤纶织物；9、步骤六、重复步骤五的操作，获得所需层数的阻燃改性涤纶织物，再经烘干，得到成品。10、进一步地，步骤一所述碱洗是采用1-5wt%的氢氧化钠溶液超声波清洗0.5-3h。11、进一步地，步骤一所述烘干的温度为40-100℃，时间为1-3h。12、进一步地，步骤二所述悬浮液中木质素磺酸钠的含量为1-20g/100ml，碳纳米管的含量为1-5g/100ml。13、进一步地，步骤三所述cs溶液的浓度为1-5wt%。14、进一步地，步骤四所述乙酸铜溶液的浓度为1-5wt%。15、进一步地，步骤五中所述浸泡的时间为0.1-1h。16、进一步地，步骤六中所述烘干的温度为40-100℃，时间为0.5-3h。17、本发明的有益效果在于：18、（1）本发明采用环境友好的壳聚糖、木质素磺酸钠、碳纳米管和铜离子等作为阻燃剂，将其吸附于涤纶织物表面，具有健康环保的效益。19、（2）由于cnts和sls之间存在π-π堆积的相互作用，使cnts可以在木质素磺酸钠的水溶液中保持良好的分散性，克服了cnts分散性差的问题。20、（3）cnts-sls通过sls中的磺酸钠基团（-so3na）与cs改性pet中的-nh2之间的强离子键作用吸附在pet的表面和内部，同时将铜离子螯合到经过cs和cnts-sls改性的pet织物上，构成新型的协同阻燃体系。21、（4）cnts-sls和cu2+有利于纤维的催化脱水和碳化，形成更多的焦渣（而不是易燃物质），可以实现表面迅速成碳，明显降低燃烧破坏程度；同时其可抑制热量和可燃挥发物在燃烧区与内部pet基体之间的传递，实现涤纶织物迅速自熄；且其在显著提升涤纶织物阻燃性能的同时，还最大程度保持了涤纶织物的原有性能。技术特征：1.一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其特征在于：包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其特征在于：步骤一所述碱洗是采用1-5wt%的氢氧化钠溶液超声波清洗0.5-3h。3.根据权利要求1所述的一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其特征在于：步骤一所述烘干的温度为40-100℃，时间为1-3h。4.根据权利要求1所述的一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其特征在于：步骤二所述悬浮液中木质素磺酸钠的含量为1-20g/100ml，碳纳米管的含量为1-5g/100ml。5.根据权利要求1所述的一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其特征在于：步骤三所述cs溶液的浓度为1-5wt%。6.根据权利要求1所述的一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其特征在于：步骤四所述乙酸铜溶液的浓度为1-5wt%。7.根据权利要求1所述的一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其特征在于：步骤五中所述浸泡的时间为0.1-1h。8.根据权利要求1所述的一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其特征在于：步骤六中所述烘干的温度为40-100℃，时间为0.5-3h。9.一种如权利要求1-8任一方法制备的阻燃改性涤纶织物。技术总结本发明公开了一种层层组装制备阻燃改性涤纶织物的方法，其是将预处理后的涤纶织物依次浸入壳聚糖溶液、碳纳米管接枝木质素磺酸钠悬浮溶液及乙酸铜溶液中，得到一层阻燃改性的涤纶织物，之后通过重复浸渍得到所需层数，以实现对涤纶织物的阻燃改性。本发明通过氢键及静电作用将阻燃物质附着于涤纶织物表面，其反应条件温和，工艺简单，操作方便，绿色无污染，所得改性涤纶织物的阻燃效果良好，5DL阻燃改性涤纶织物的破环长度由30cm降至6cm，LOI值由20.1提升至31.1，提高了54.7%。技术研发人员：郑玉婴,李煜受保护的技术使用者：福州大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18