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抗菌阻燃多功能棉织物研究

发布日期:2022-08-17   来源:   点击量:


棉织物因良好的舒适性、服用性、透气性、生物可降解性、保暖性和手感而备受青睐,广泛应用于人们生产生活,在纺织品中占据极其重要的地位,但棉织物极为易燃,且易滋生有害微生物,对人们的生命财产造成严重威胁。如何实现棉织物多功能整理体系的构建,使其兼具优良抗菌性能、阻燃性能与物理机械性能是纺织领域的研究热点和发展趋势之一。

本系列工作通过模拟活性染料结构,研究了不同金属离子和磷酸酯基团对棉织物阻燃性能的影响,优选出综合性能较好的阻燃结构,分别合成了金属离子螯合型三嗪基卤胺前驱体TIAPC和磷酸酯型三嗪基卤胺前驱体TDAD,用于棉织物的抗菌阻燃多功能改性。

(1)TIAPC的制备及抗菌阻燃棉织物研究

基于多功能助剂的水溶性以及金属离子的催化成炭作用,该工作将卤胺载体(2,2,6,6-四甲基哌啶胺)和水溶性基团(亚氨基二乙酸)引入到三聚氯氰上,制备具有金属离子鳌合能力的水溶性卤胺前驱体TIAPC。 其改性棉织物经次氯酸钠处理后抗菌性能优良,仅在数分钟内对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率可达到100%,且生物相容性良好;相比于其他金属离子,Al3+的引入提升了棉织物的成炭性能,燃烧后残炭量显著提高,但是阻燃性能未满足相关标准要求,需进一步提升;改性棉织物具有较好的耐久性,且棉织物的强力、透气、白度变化较小。

(2)TDAD的制备与抗菌阻燃棉织物研究

该工作通过将磷酸二甲酯基团引入到三聚氯氰上,制备含磷卤胺抗菌/阻燃多功能整理剂,并利用传统轧烘焙工序用于棉织物的抗菌/阻燃多功能整理。当负载量为17.4 wt%、活性氯含量为0.55 wt%时,改性棉织物杀菌性能突出,仅在数分钟内对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率达到100%,且细胞相容性优异;所得织物离火自熄,LOI提升至27.5%,热释放峰值降低35.5%;同时,该多功能整理体系对棉织物的拉伸断裂强力和白度影响较小。

功能纺织品与先进材料研究院蒋之铭副教授的相关研究近期发表在纺织领域知名期刊Cellulose, 2021, 28, 3265-3277和Ind. Crop. Prod., 2022, 186, 115261上,该系列工作得到了国家自然科学基金的资助(Nos. 51703101)。

原文链接:https://doi.org/10.1007/s10570-021-03716-x;https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115261.