LBL法阻燃涂层构建及其棉织物的防火性能研究

LBL法阻燃涂层构建及其整理棉织物的防火性能摘要:棉纤维由于其柔软，保暖，吸湿和透气性优异的特性而被广泛应用于服装，家具，工业等各个领域。但是，棉纤维的热稳定性和阻燃性低，且极限氧指数低，并且容易在空气中燃烧。这些缺点本身极大地限制了其使用范围。棉布燃烧引起的火灾，严重伤害了人们的生命。通过逐层自组装技术，对棉纤维进行了功能改性。使棉织物具有一定的阻燃作用。以多巴胺和2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱为主要试剂，通过层层自组装技术赋予棉织物以阻燃性能，并选择最佳层数使棉织物获得良好的阻燃性能。并赋予棉织物一定的抗菌性能。聚酯纤维同样也可以进行层层自组装阻燃处理，并且选择最佳层数以获得良好的阻燃性能。并有效地分析了处理后织物的阻燃性能和耐洗性。关键字:棉纤维;层层自组装技术；聚酯;不易燃;可水洗ConstructionOfLayer-by-layerSelf-assembledflame-retardantCoatingAndTheFireResistanceOfFinishedCottonFabricAbstract:Cottonfiberiswidelyusedinvariousfieldssuchasclothing,homefurnishing,andindustryduetoitsexcellentcharacteristicsofsoftness,warmthretention,moistureabsorption,andbreathability.However,thethermalstabilityandflameretardancyofcottonfiberarelow,anditslimitoxygenindexislow,anditiseasytoburninair.Theseshortcomingsofitsowngreatlylimititsscopeofuse.Thefirecausedbytheburningofcottonfabriccausedhugelossestopeople'slives.Throughlayer-by-layerself-assemblytechnology,thecottonfiberisfunctionallymodified.Makecottonfabricshaveacertainflameretardanteffect.Adoptingdopamineand2-methacryloyloxyethylphosphatecholineasthemainreagents,endowingthecottonfabricwithflameretardantperformancethroughlayer-by-layerself-assemblytechnology,andselectingtheoptimalnumberoflayerstomakecottonfabricGetgoodflameretardantproperties.Andgivecottonfabricscertainantibacterialproperties.Thepolyesterfiberisalsosubjectedtolayer-by-layerself-assemblyflameretardanttreatment,andtheoptimalnumberoflayersisselectedtoobtaingoodflameretardantperformance.Andtheflame-retardantperformanceandwashingresistanceofthetreatedfabricswereanalyzedeffectively.Keywords:Cottonfiber；Layer-by-layerself-assemblytechnology；Polyester；Flameretardant；Washable目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 错误!未定义书签。Abstract 错误!未定义书签。1前言 错误!未定义书签。1.1研究目的和意义 21.2国内外研究现状 错误!未定义书签。1.3棉纤维 21.3.1棉纤维简介 错误!未定义书签。1.3.2棉纤维组分 错误!未定义书签。1.3.3棉纤维结构 41.3.4棉纤维性能 41.4涤纶 错误!未定义书签。1.4.1涤纶简介 51.4.2涤纶结构 51.4.3涤纶性能 62阻燃简介 72.1阻燃剂分类 72.1.1无机阻燃剂 错误!未定义书签。2.1.2卤系阻燃剂 错误!未定义书签。2.1.3磷系阻燃剂 82.1.4氮系阻燃剂 82.1.5硅系阻燃剂 82.1.6膨胀型阻燃剂 82.2阻燃方法 82.2.1溶胶-凝胶技术 82.2.2纳米粒子技术 错误!未定义书签。2.3阻燃机理 2.3.1气体稀释理论 2.3.2覆盖层作用 2.3.3凝聚相阻燃机理 2.3.4气相阻燃机理 2.3.5熔滴作用 2.4层层自组装技术 错误!未定义书签。2.4.1定义 错误!未定义书签。2.4.2层层自组装步骤 错误!未定义书签。2.4.3分类 错误!未定义书签。2.5多巴胺 错误!未定义书签。2.5.1聚多巴胺的沉积 错误!未定义书签。2.5.2聚多巴胺涂层性质 错误!未定义书签。2.5.3多半诱导单体一步聚合共沉积技术 错误!未定义书签。3实验 错误!未定义书签。3.1材料 错误!未定义书签。3.2仪器 错误!未定义书签。3.3织物预处理 错误!未定义书签。3.4Tris缓冲溶液配制 错误!未定义书签。3.5涂层构建 错误!未定义书签。4性能测试 错误!未定义书签。4.1垂直燃烧测试 错误!未定义书签。4.2极限氧指数测试 错误!未定义书签。4.3断裂拉伸 4.4热失重测试 4.5织物的刚柔性 4.6润湿性 4.7耐水洗性 5结论 错误!未定义书签。参考文献 错误!未定义书签。致谢 错误!未定义书签。1前言在日常生活中，各方面都会用到纺织品。例如，我们穿的衣服，床上用品，窗帘和地毯都是根据使用的位置和所需的性能而定的，因此我们选择不同的纤维，并编织成具有不同功能的纺织品以满足人类的日常需求。丝绸，棉花，麻类和各种动物毛是自然界中的四种主要天然纤维，它们已广泛用于各个行业。棉纤维因其柔软舒适的性能和良好的染色性能而受到大家的喜爱。但是棉织物的极限氧指数（LOI）比空气中的氧含量低，仅有18％，易在空气中点燃，燃烧速度剧烈。在很大程度上，其使用范围受到了限制。为了改善棉织物的剧烈燃烧性能，通常会添加一些具有阻燃成分的试剂以改善棉织物的燃烧性能，从而使棉织物具有一定程度的阻燃性。常见的阻燃剂主要包括无机阻燃剂，磷系阻燃剂，氮系阻燃剂，卤素阻燃剂，硅系阻燃剂等。由于使用过程中会产生大量对人体和自然有害的有毒气体，传统的阻燃剂正逐渐被各行各业淘汰。新开发的磷系和氮系阻燃剂非常受欢迎，因为它们不会对人体和自然产生更多有毒气体。1.1研究目的及意义改善织物的阻燃性能并扩大其使用范围，是人们多年来追求的目标。经过调查，发现90％以上的纤维产品都是易燃的。数据表明，我国每年的大火将给社会带来巨大的损失。其中，由纤维产品燃烧引起的严重火灾占火灾总数的一半以上。因此，加强纤维的阻燃改性是非常有意义和紧迫的任务。纤维或织物的功能改性，使其具有一定的性能，例如阻燃性能，抗菌性能，疏水性能等，可以改善织物在各种行业中的使用，例如在医学，生物学，军事航空等领域的应用。1.2国内外研究现状目前，纤维的阻燃改性通常是在随后的加工程序中进行阻燃处理，即将纤维或织物浸入含有阻燃剂的溶液中。在织物或纤维表面上形成阻燃膜以达到阻燃效果。该方法简便易行，在国内外十分流行。纤维的阻燃方法很多，目前常用的方法是共聚，共混和后整理。后整理方法包括浸轧焙烘法，溶胶-凝胶法，纳米颗粒吸附法，紫外线接枝法，逐层自组装法等。后整理法中的层层自组装技术简便易行，操作迅速，可根据不同材料选择不同的层，以优化阻燃效果和织物最优化。1.3棉纤维1.3.1棉纤维简介棉，即棉纤维是由受精胚珠的表皮细胞伸长和增厚形成的种子，可以根据其长度和线密度分为陆地棉，海岛棉，亚洲棉，草棉。陆地棉：其纤维长度为21-33毫米，细度为4500-7000m/g。它通常被称为细绒棉。海岛棉：又称苏维埃细绒棉，因其纤维长度（33〜45mm）和细度（6500〜9000m/g），丝光化和高强度而著称，在商业上被称为长绒棉。亚洲棉：又称中棉，由于纤维短而粗（15〜25毫米），在商业中通常称为起绒棉。草棉：又称非洲棉，由于纤维短而粗，因此又称为粗棉。棉纤维按加工方法可分为两类：锯齿棉和皮辊棉；根据棉的颜色分类，可分为白棉，黄棉，灰棉和有色棉。1.3.2棉纤维成分棉纤维的主要成分是纤维素，其余的是纤维素伴生物。（1）棉纤维素纤维素是一种天然的高分子化合物，其分子结构为（C6H10O5）n，成熟棉纤维的含量约为94％。它具有以下特征：①纤维素大分子的基本结构单元是β-D-葡萄糖剩基，每个剩基通过1,4-苷键连接，两个相邻的剩基相互扭转180o。大分子具有良好的对称性和规则结构，因此它们具有高结晶度。②纤维素大分子中的每个葡萄糖剩基（不包括两端）都具有三个游离羟基，其中2和3位碳原子构成两个仲醇基，而6位碳原子与一个伯醇基相连，它们都具有一般醇基特征。③在结构式中，左边的自由基含有四个游离羟基，右边的自由基除含有三个游离羟基外还含有一个潜在的醛基。（2）纤维素伴生物纤维素伴生物主要存在于棉纤维的初生层和中间腔中。棉纤维素伴生物主要有以下几类：①分布在纤维素表层的脂肪及蜡质，具有增强棉纤维光泽的作用，不易受潮，但在一定程度上会降低棉的着色能力。②果胶物质，阻碍棉纤维的毛细作用，降低棉纤维的吸湿性。③含氮物质，主要是蛋白质。④糖类物质，主要是聚戊糖。⑤灰分，主要包括金属氧化物，如钙，钠，镁，铁，钾等。1.3.3棉纤维结构棉纤维是由纤维素大分子堆砌成的，分子间的作用力依赖于分子间的静电吸引，氢键，化学键，范德华力等而形成各种聚集态。棉纤维由外层到内层由初生层，次生层和中间空腔组成，初生层由初生细胞壁组成。成熟的棉纤维在水平方向上有不规则的腰圆形，中间有空腔，在纵向上有自然的扭曲扁平带。纤维越细，自然弯曲越多。1.3.4棉纤维性能吸湿性棉纤维由于其良好的吸湿和渗透性能，并具有较高的回潮率。它通常被制成贴身衣物。耐酸碱性常温下，稀碱溶液对棉织物没有破坏作用，但是强碱溶液会降低棉织物的强度。棉纤维中的纤维素及脂肪等物质，在酸性条件下会发生水解，从而对棉纤维结构造成一定的破坏。耐光性在空气中，氧机和微生物的作用会逐渐氧化棉织物，从而降低棉织物的强度。抗菌性能微生物的作用会削弱棉织物的抗菌性能。热性能裂解纤维素有两种主要方法。首先，纤维素脱水会产生二氧化碳残留物。其次，生成左旋葡萄糖，生成低分子量的裂解产物。1.4聚酯1.4.1聚酯简介聚酯，合成纤维的重要品种之一。聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯纤维）的产品缩写。称为PET，它是通过对苯二甲酸乙二醇酯的脱水缩合形成的。聚酯主要包括短纤维，拉伸丝，变形丝，装饰丝，工业丝和各种差别化纤维。聚酯一般是通过熔体纺丝制成的，熔体温度一般为285〜290℃，纺丝后经湿润上油后，缠绕在烧丝筒上。长丝的后处理主要包括热拉伸，加捻，热定型，络丝等。短纤维的后处理主要包括集束，拉伸，上油，卷曲，热定型和切割的过程。1.4.2聚酯结构聚酯纤维是伸直链和折叠链晶体共存体系，其结构模型可以用折叠链-缨状微原纤模型分析，有如下特征：（1）具有对称苯环结构的线性大分子，可以沿纤维拉伸方向平行排列。（2）分子链的刚性较大，因此其熔点较高（约267℃）。（3）由于分子中C-C键的内部旋转，存在两个空间构象，即顺式构象和反式构象。1.4.3聚酯性能吸湿性涤纶分子除两端各含有一个羟基（-OH）外，不含其他亲水基团，且结晶度高，聚合物分子链排列紧密。因此，其吸湿性能差，在标准状态下吸湿率仅有0.4%左右。（2）耐酸碱性聚酯大分子中存在酯键，可以被水解。酸和碱具有催化酯键水解的能力，而碱则更有活力。聚酯具有良好的耐酸性，并且在有机酸和无机酸中均具有良好的稳定性。聚酯可以在碱的作用下水解，其水解程度随碱浓度，类型，时间和温度的变化而变化。在热的碱溶液中，聚酯的表面被水解，并且水解度是从外部到内部。当水解达到一定程度时，发生“剥离现象”，这导致纤维减轻重量并降低其强度，但是分子量没有明显变化。（3）热性能聚酯具有良好的热塑性，可在不同温度下产生不同的变形。染色性聚酯缺乏亲水性，水中膨化程度低；由于结构中缺乏可与染料结合的活性基团及其紧密的分子排列，并且纤维中只有很小的空隙。因此，很难染色，并且通常用分散染料染色。2阻燃剂介绍阻燃整理是织物的后整理，大致可分为化学反应型阻燃整理和物理反应型阻燃整理。化学反应类型是指阻燃剂与织物之间的化学键，通过这种方法制得的阻燃织物具有较好的耐洗涤性。物理反应型是将阻燃棉织物通过非极性范德华力等作用共同作用而获得的阻燃效果。2.1阻燃剂分类阻燃剂赋予织物一定的阻燃性能，使织物具有特点的功能。日常生活中，阻燃剂种类众多，分类方法也不尽相同，通常以阻燃剂中具有阻燃成分的元素来进行分类。2.1.1无机阻燃剂无机阻燃剂具有良好的热稳定性，受热时不挥发，产生的烟雾较少。然而，当使用无机阻燃剂以在基材上获得良好的阻燃效果时，通常需要消耗更高的阻燃剂，有时甚至达到所用基材的约150%，并且不具有良好的耐水洗性。2.1.2卤素阻燃剂卤素阻燃剂通常指溴系阻燃剂和氯系阻燃剂。它的C-X键受热时容易分解，在较低温度下会产生HX分子和溴自由基或氯自由基。但是，卤素阻燃剂也正在被逐步淘汰，因为卤素阻燃剂在加热过程中会产生对环境和人体有害的气体。2.1.3磷系阻燃剂磷系阻燃剂广泛应用于许多阻燃剂中，大致可分为三类:有机磷阻燃剂、无机磷系阻燃剂和磷膨胀型阻燃剂。2.1.4氮阻燃剂氮系阻燃剂单独使用时阻燃效果不太理想，一般可作为磷-氮型或磷-氮-硅型膨胀型阻燃剂使用。目前，常见的氮系阻燃剂有胍、脲、双氰胺及其盐类、三聚氰胺及其盐类。2.1.5硅系阻燃剂硅系阻燃剂被认为是一种绿色环保的阻燃剂，因为它在燃烧过程中不会产生有害物质。它主要分为五个级别的硅类阻燃剂(纳米二氧化硅，硅酸盐等)和有机硅类阻燃剂(如聚硅氧烷)。2.1.6膨胀型阻燃剂膨胀型阻燃剂是目前发展迅速的一种阻燃剂。它主要由酸源、碳源和气源组成。酸源通常是含磷化合物，例如磷酸、磷酸酯、磷酸铵盐；碳源主要是羟基化合物(如戊二醇、乙二醇、季戊四醇等)；大多数气体源是含氮化合物(如三聚氰胺、聚磷酸铵、双氰胺等)。2.2阻燃方法整理后的织物具有一定的阻燃功能，从而提高了织物的性能，使其在更高的角度有广泛的应用。2.2.1溶胶-凝胶技术溶胶-凝胶技术主要使织物具有抗菌等功能。该织物通过溶胶-凝胶技术在其表面形成无机体系，燃烧时吸收热量产生氧气，从而保护织物。2.2.2纳米粒子技术纳米粒子技术是将离子共价结合到织物上，使其表面活性化和功能化。2.3阻燃机理阻燃性是指降低基材在火焰中的可燃性，减缓火焰的持续速度，或者在火焰熄灭后织物能迅速熄灭。阻燃机理包括以下几个方面。2.3.1气体稀释理论阻燃剂在吸热分解后释放出不可燃气体，如氮气、二氧化碳、二氧化硫等。这些气体在燃烧过程中稀释可燃气体或造成供氧不足，从而达到阻燃效果。2.3.2覆盖层效果阻燃剂在加热时会在织物表面熔化，形成玻璃状覆盖层，这成为冷凝相和火焰之间的屏障，不仅阻止了外部空气的进入，还可以防止易燃气体扩散，从而抑制了热裂解和燃烧反应。2.3.3凝聚相阻燃机理通过阻燃剂的作用，改变了纤维大分子链的热裂解过程，使易燃物质脱水碳化，增加了碳化残留物，减少了可燃气体的产生。2.3.4气相阻燃机理通过阻燃剂的热裂解产物，大量增强能量的羟基自由基和氢自由基被捕获在火焰区中，从而抑制或中断燃烧的链反应并发挥阻燃作用。2.3.5熔滴效应在阻燃剂的作用下，纤维破裂，其熔融温度降低，熔点和着火点之间的温差增大，从而使纤维在破裂前软化，收缩和熔化。水滴滴落，并带走大量热量，从而使火焰自行熄灭。2.4逐层自组装技术2.4.1定义逐层自组装（LBL）技术是通过交替反复浸泡以形成涂层而将具有相互吸引力的两种物质沉积在织物表面上。涂层使织物具有某些功能。与传统的阻燃方法相比，逐层自组装技术的条件温和，环保，具有良好的发展前景。2.4.2逐层自组装步骤用于构建涂层的逐层自组装方法通常具有以下步骤：（1）将基材进行一定的预处理，从而去除基材表面的杂质。（2）将预处理过的基材浸入含有物质A的溶液中，使物质A可以沉积在基材的表面上。（3）对经过第一次处理的基材进行一定的清洗以去除多余的A溶液；（4）再次将基材浸入含有物质B的溶液中以吸附物质B；（5）再次清洗基材，以洗去未被吸附的B溶液；（6）重复上述步骤（2），（3），（4），（5），直到达到所需的层数。2.4.3分类逐层自组装技术可大致分为氢键逐层自组装技术，静电逐层自组装技术等。静电逐层自组装技术，顾名思义，就是通过静电吸引来吸引具有相反电荷的不同分子，形成薄膜。氢键逐层自组装技术使用分子之间的氢键作为成膜能力。2.5多巴胺2.5.1聚多巴胺的沉积通常认为，聚多巴胺涂层的形成可以大致分为两个阶段：氧化聚合和沉积。多巴胺分子首先氧化并自聚合形成PDA聚集体。这些聚集体在溶液中进行布朗运动。当找到合适的位置时，它们通过PDA和基材之间的力粘附在基材表面上，形成聚多巴胺涂层。2.5.2聚多巴胺涂料的性能聚多巴胺涂层具有许多优异的物理和化学性能。例如光吸收性能，亲水性能，金属螯合能力等，其许多性能尚未得到探索。2.5.3多巴胺诱导的单体一步聚合共沉积技术我们通常在多巴胺沉积的基础上对基材进行二次改性，以使织物具有一定的功能，但是这种方法既费时又复杂，并且一步聚合和共沉积多巴胺和功能分子技术极大地解决了这个问题。一步聚合和共沉积技术是一种集多巴胺聚合，单体聚合和共沉积于一体的工艺。在此过程中，多巴胺主要充当单体聚合引发剂和附着点，确保将聚合物稳定地固定在材料表面。3实验3.1材料棉织物由上海纺织有限公司提供的标准贴衬棉平纹织物，经纬纱细度为19.5tex×19.5tex，经纬纱密度为228根/10㎝×228根/10㎝，单位面积质量为115±10g/㎡。主要化学试剂见表3-1。表3-1化学试剂实验药品纯度品级生产厂家2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱分析纯上海沃凯生物技术有限公司三羟甲基氨基甲烷99.5%江苏苏州彤晟化学试剂有限公司多巴胺盐酸盐分析纯江苏苏州彤晟化学试剂有限公司NaOH分析纯江苏苏州彤晟化学试剂有限公司无水乙醇分析纯江苏苏州彤晟化学试剂有限公司盐酸分析纯江苏苏州彤晟化学试剂有限公司3.2仪器主要实验仪器见表3-2表3-2实验仪器仪器和设备生产厂家YP6102电子天平上海正光医疗仪器有限公司HY-5A回旋式调速振荡器金坛市晶玻实验仪器厂202-1电热恒温干燥箱上海实验仪器厂KQ5200DE型数控超声波清洗器昆山市超声仪器有限公司雷磁PHS-3EPH计仪电科学仪器YG（B）815D-I型（垂直法）织物阻燃性能测试仪温州市大荣纺织标准仪器厂HD026NS电子织物强力仪南通宏大实验仪器有限公司接触角测量仪上海中晨数字技术设备有限公司3.3织物预处理剪裁30㎝×8㎝的棉布，并用电子天平测量其重量。将其以1:30的浴比浸入无水乙醇溶液中，并用超声振动洗涤30分钟以去除棉织物上的各种杂质，然后使用烘箱干燥织物以备后用。3.4Tris缓冲液的制备用电子天平称取2.000g的三羟甲基氨基甲烷，溶于100ml的蒸馏水中，配制成一定浓度的缓冲液。并用稀释的盐酸溶液调节PH，使其PH=8.5。3.5涂层构建称取0.200g的多巴胺盐酸盐溶于上述的三羟甲基氨基甲烷（Tris）缓冲液中（PH=8.5）。将预处理过的织物浸泡在溶液中，室温沉积，充分振荡24h，随后将织物去除清洗烘干。在振荡过程中在瓶口通氮气以排除瓶中的氧气。称取0.5g的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱配置成一定的溶液，将经过多巴胺沉积的织物放入上述溶液中，充分振荡反应8h，在振荡过程中，在瓶口不断的通氮气来排除空气，使整个反应在氮气的保护下充分进行。之后充分洗涤烘干。连续重复上述步骤，以达到所需层数。4性能测试4.1垂直燃烧测试垂直燃烧测试可以得出燃烧过程中织物的火焰蔓延率，燃烧时间和炭长度。剪取30㎝×8㎝的原布，然后将其固定在垂直燃烧器上。根据实验操作步骤将其燃烧，并记录其持续燃烧时间，阴燃时间和炭长度。（2）将经过处理的棉织物与涤纶织物按上述步骤进行燃烧测试，并将数据记录在表4-1中。表4-1样布续燃时间s阴燃时间s炭长㎝棉织物原布4.4s2.4s10.0㎝经处理的棉织物布样1.2s1.0s0.5㎝涤纶原布3.8s1.5s15㎝经处理过的涤纶布样1.5s0.8s1.0㎝结论：经测试，发现棉织物或聚酯在阻燃整理后的阻燃效果大大提高。阻燃剂的使用在一定程度上改善了织物的使用。4.2极限氧指数测试极限氧指数是指在特定条件下在氮-氧混合气体中火焰燃烧所需的最低氧浓度，通常表示为氧的体积百分比。（1）首先将仪器上的氧气压力控制阀，氮气压力控制阀，氧气流量控制阀，氮气流量控制阀和混合气体流量控制阀向右旋转，然后慢慢打开氧气瓶和氮气瓶阀门。调节氧气和氮气的出口压力。开始时，压力应尽可能低（约0.2MPa）。纺织品的过大压力会损坏压力表和流量计。（2）轻轻扭转氧气压力控制阀和氮气压力控制阀（顺时针关闭并逆时针打开），以保持氧气压力和氮气压力表的值在0.2到0.3MPa之间，然后调节氧气流量和氮气流量将阀门和混合气体流量调节到左侧，并控制混合气体流量计的总流量（织物的总流量为10-11.4L/min）。（3）调节氧气流量计旋钮和氮气流量控制阀，以达到指定的氧气浓度值，并在样品点燃之前让调节后的空气流冲洗燃烧管至少30s，并在点燃和燃烧期间保持此状态流量不变。（4）将样品垂直固定在玻璃燃烧缸中，其底座连接到氮气-氧气混合气体装置，点燃样品顶部，气体中的氧气浓度继续下降，最终熄灭火焰。将数据记录在表4-2中。表4-2样布极限氧指数%棉织物原布18.8%经处理的棉织物布样28.7%涤纶原布20.5%经处理过的涤纶布样31.2%小结：经过测试，发现棉织物的极限氧指数很低，并且很容易在空气中燃烧。但是，经过层层自组装处理后，棉织物的极限氧指数增加，气垫润程度提高。4.3断裂拉伸操作步骤（1）将仪器水平放置在工作台上并进行调整，以使其处于水平状态。打开电源，让系统自行检查。（2）仪器自检完成后，将自动进入状态，按“SET”键进入设置状态，根据需要设置实验参数，并进行自动校准以验证上下位移夹持器的运动。（3）测试参数设置完成后，按两次Enter键返回工作界面，并开始恒速拉伸和爆破测试。（4）夹紧样品，先夹紧上支架，然后将样品穿过下支架，将其引导到预张紧的夹具上，按开始按钮开始，上支架向上移动，跟踪力值显示为时间力值。（5）当样品破裂或破裂时，上夹爪会在暂停后自动返回到设定距离。（6）重复上述步骤。将数据记录在表4-3中。强力N棉织物原布处理的棉织物布样涤纶原布处理的涤纶布样1409.7350.6380.9320.82398.9345.9385.4316.93405.3340.2390.3310.8平均值404.6345.6385.5316.2表4-3总结：经过上述测试，发现经过处理后，织物的阻燃性能大大提高，但织物的断裂强度却大大降低。4.4热失重测试在N2条件下以60ml/min的流速从40℃开始以10℃/min的速率将改性前后的织物加热至600℃，并记录变化。4.5织物的刚度和柔韧性织物的刚度和柔韧性通过倾斜法测量。样品尺寸为250×25mm²。将样品放在倾斜45º的平台上。试样一端与平台前沿重合。以一定的速度向前推动样品，并使其自重弯曲，直到样品的突出端接触倾斜表面。记录样品延伸长度。将延伸长度的一半作为弯曲长度，并且根据弯曲长度来计算织物的弯曲刚度。在测试中，均以经向抗弯度进行测试。4.6润湿性织物表面的润湿性常以接触角来表示。将2㎝×4㎝的样品条固定在玻璃片表面，并将其放在水接触角仪检测台，使用注射泵将2μL水滴轻轻滴在样品条的表面上，并用高速相机记录水滴的形状。4.7耐洗涤性根据GB/T17595-1998标准，家用纺织品在燃烧前进行水洗试验。使用ECE无磷标准洗涤剂充分洗涤处理过的织物，每次洗涤时间为12分钟，洗涤温度为40℃。小结：经水洗处理后，发现阻燃整理织物具有良好的耐水洗性，其阻燃效果没有明显变化。5结论（1）采用新颖简单的方法，通过层层自组装技术，在温和的条件下使用对人体和自然无害的磷系阻燃剂，以改善织物的性能并使制成的棉织物和聚酯具有良好的阻燃性能。（2）利用多巴胺的氧化沉积，在多巴胺的帮助下，将具有一定功能性的分子原料附着在织物表面上，从而改变织物的性能。（3）单体与多巴胺的共沉积技术简化了传统多巴胺沉积所需的时间和耗材。（4）逐层自组装技术简单，快速且对环境无污染。可以在大多数基材上执行逐层自组装技术，这受到了所有人的广泛欢迎。6不足在实验过程中，所选用的多巴胺易氧化自聚，其自聚受到氧化剂、碱性等条件的影响。其自身的自聚会大大的影响了反应的进行，在实验过程中，我们并不希望多巴胺自身聚合，因此采用了通氮气的方法，使实验条件环境变得严苛，需要更加的小心谨慎。由于多巴胺的氧化沉积技术，使织物的涂层通常为深褐色。对于有白度要求的织物，多巴胺涂层可能不太适用，是其使用范围受到了一定的限制。传统的多巴胺氧化沉积技术耗时过长，通常需要一天及一天以上的时间。虽然经过改进后，大大地缩短了氧化沉积所需时间，但仍需要过长的时间。此不足之处在本次实验过程中也尚未得到良好的解决。层层自组装技术的关键就是在于聚阴阳离子的选择和最佳组装层数的选择。依据基材及所要功能性的不同来选择最佳和最经济的层数。在此次实验中，选取了10层，15层，20层的不同层数来观察织物的效果。因时间原因，其他影响条件未被充分考虑在内。参考文献[1]董朝红.棉用含磷氮元素聚硅氧烷阻燃剂的制备及性能研究[D].江南大学,2014.[2]张美.棉用反应型阻燃剂的合成及应用研究[D].中北大学,2013.[3]张涛,闫红强,王丽莉,方征平.基于层层组装法构建阻燃天然纤维素纤维织物的研究进展[J].复合材料学报,2015,32(01):13-20.[4]周颖雨,王文庆,王锐.层层自组装法制备阻燃织物的研究进展[J].北京服装学院学报(自然科学版),2019,39(04):87-98.[5]潘颖.层层自组装阻燃涂层的设计及其涤纶后整理的研究[D].中国科学技术大学,2017.[6]靳洋,王永亮,杨新春,王怀志,李凤会.壳聚糖-石墨烯-聚磷酸铵阻燃棉织物的研究[J].陶瓷学报,2017,38(03):386-389.[7]陈小璇.海藻酸盐基棉纤维涂层的构筑和防火性能研究[D].中国科学技术大学,2017.[8]李杉杉.含磷-氮-硅阻燃体系的构建及其在棉织物阻燃中的应用[D].江南大学,2019.[9]杨皓程.基于聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积技术的聚合物膜表界面工程[D].浙江大学,2017.[10]匡小慧.基于多巴胺表面改性的蚕丝和锦纶织物阻燃整理[D].苏州大学,2018.[11]王维娜.多巴胺改性聚电解质的合成、交联及其层层自组装研究[D].华东理工大学,2016.[12]陈威.涤棉混纺织物静电层层自组装法阻燃整理[D].苏州大学,2