本發(fā)明屬于地毯領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃地毯的制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著人們對生活品質(zhì)要求的提高，對家居裝飾品味的提升，地毯因其高雅、舒適、防塵、消音等特性而受到消費(fèi)者的喜愛，住宅、賓館、體育館、展覽廳、車輛、船舶、飛機(jī)等場所對地毯的需求不斷增加，推動了地毯市場的持續(xù)增長，但是地毯原料多為羊毛、棉、麻、絲、尼龍、丙綸、滌綸、腈綸等，這些材料多為易燃物，每年都會有多起火災(zāi)是由地毯起火造成的，因此阻燃地毯成為主流，相比于天然地毯，尼龍、丙綸、滌綸、腈綸等人造地毯的阻燃技術(shù)已經(jīng)相對成熟。

2、但是，隨著人們對自身健康以及環(huán)保意識的覺醒，越來越多的人選擇天然地毯。而純棉地毯具有羊毛地毯的透氣性好、親膚性好、環(huán)保性能佳等諸多優(yōu)點，同時價格比羊毛地毯便宜，受到許多中薪家庭的青睞。

3、但是純棉地毯的阻燃性能低，將地毯原料在阻燃劑中浸泡，使阻燃劑滲透地毯原料中，是目前提高純棉地毯阻燃性的方法，但是阻燃劑大多通過氫鍵、范德華力或分子間作用力與地毯結(jié)合，在日常使用和清洗時，都會導(dǎo)致阻燃劑脫落，降低阻燃性，同時阻燃劑也會影響純棉地毯的柔軟性和透氣性。

4、專利cn103361968a公開了一種阻燃純棉面料的制備方法，通過把純棉面料浸泡到配置好的阻燃溶液中，使面料具備高效的阻燃性能，但是專利中阻燃劑成分為氫氧化鎂、硼酸鋅、磷酸氫銨，改阻燃劑與純棉面料的結(jié)合并不牢固，阻燃效果差，同時磷酸氫銨在溶液中呈酸性，會破壞純棉面料的纖維結(jié)構(gòu)，影響柔軟性和透氣性。

5、專利cn108425245a公開了一種阻燃型棉纖維的制備方法，采用混合交聯(lián)劑將棉纖維與含膨脹石墨的微膠囊結(jié)合，得到阻燃型棉纖維，但是該方法，微膠囊添加量較大，達(dá)到30?wt%～40wt%，導(dǎo)致改性后的棉纖維多項性能嚴(yán)重下降，同時微膠囊在水洗過程中極易脫落、破裂，導(dǎo)致阻燃劑流失，阻燃耐久性差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種阻燃地毯的制備方法，實現(xiàn)以下發(fā)明目的：提供一種將阻燃劑接枝到棉纖維里的方法，該方法制備出的阻燃地毯阻燃效果好、阻燃劑附著性好、耐水洗性高。

2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

3、一種阻燃地毯的制備方法，包括以下步驟：

4、1、棉花預(yù)處理

5、將棉花經(jīng)過軋花、清棉、梳棉后，將得到的棉纖維在乙醇溶液中洗滌8～12min去除雜質(zhì)，之后用去離子水洗滌干凈，然后在naoh溶液中浸泡10～20min，隨后放入烘箱中在65～75℃下烘干至恒重，得到堿性棉纖維；

6、所述乙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60～80%；

7、所述naoh溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4～6%。

8、2、制備改性β-環(huán)糊精

9、將β-環(huán)糊精和改性聚磷酸銨在80～120℃下攪拌混合25～35min，然后加入交聯(lián)劑h3bo3，升溫至120～135℃，反應(yīng)1.5～2.5h后，冷卻至室溫，然后加入無水乙醇中，攪拌均勻，然后靜置3～4h，將析出的沉淀在50～70℃烘箱中干燥至恒重，得到改性β-環(huán)糊精；

10、所述β-環(huán)糊精、改性聚磷酸銨、h3bo3、無水乙醇的質(zhì)量比為0.8～1.2∶9～11∶0.13～0.19∶10～12；

11、所述改性聚磷酸銨的制備方法為，將硅烷偶聯(lián)劑γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入去離子水中，在攪拌速率30～50r/min下，水解45～55min，然后加入聚磷酸銨，在40～60℃下反應(yīng)0.8～1.2h，然后升溫至110～130℃，繼續(xù)反應(yīng)2～3h，然后過濾，濾餅用無水乙醇洗滌2～4次，在55～65℃下，干燥12～18h，粉碎成粒徑為0.06～0.3㎜的粉末，得到改性聚磷酸銨；

12、所述γ-氨丙基三甲氧基硅烷、聚磷酸銨、去離子水的質(zhì)量比為15～19∶950～970∶50～70；

13、所述聚磷酸銨的聚合度為80～120。

14、3、制備阻燃改性棉纖維

15、將堿性棉纖維、順丁烯二酸酐、改性β-環(huán)糊精溶液混合均勻，在密閉環(huán)境中140～160℃下反應(yīng)2～3h后，冷卻至室溫，用去離子水洗滌干凈，35～45℃下烘干至恒重，得到阻燃改性棉纖維；

16、所述堿性棉纖維、順丁烯二酸酐、改性β-環(huán)糊精溶液的質(zhì)量比為20～40∶0.2～0.4∶41～43；

17、所述β-環(huán)糊精溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8～12%。

18、4、成品制造

19、將阻燃改性棉纖維進(jìn)行梳理，使其順直、平行排列，然后紡成直徑為0.6～1㎜的紗線，紗線固定在織機(jī)上，采取雙層織造法，得到成品阻燃地毯；

20、所述紗線的特克斯制拈系數(shù)為300～400；

21、所述阻燃地毯經(jīng)密為180～240根/cm，緯密為460～530根/cm，絨高為15～20mm。

22、與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的有益效果為：

23、1、在改性β-環(huán)糊精制備方法中，硅烷偶聯(lián)劑γ-氨丙基三甲氧基硅烷水解得到硅醇，硅醇的硅羥基吸附在聚磷酸銨表面，并與聚磷酸銨表面的羥基進(jìn)行雙羥基脫水縮合反應(yīng)形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，得到改性聚磷酸銨，h3bo3與β-環(huán)糊精和改性聚磷酸銨表面的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，得到改性β-環(huán)糊精，在地毯燃燒時，改性聚磷酸銨分解，產(chǎn)生的sio2具有很高的熱穩(wěn)定性，會沉積在地毯表面，隔絕空氣起到阻燃效果；同時高溫下形成的磷酸化合物層和硅酸鹽層可以相互補(bǔ)充，形成更加穩(wěn)定、致密的保護(hù)層，能夠更有效地阻止氧氣的進(jìn)入和可燃?xì)怏w的釋放。

24、2、本發(fā)明的阻燃地毯，在制備過程中，對棉纖維進(jìn)行了阻燃改性，順丁烯二酸酐可以與改性β-環(huán)糊精和堿性棉纖維上的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，形成穩(wěn)定的共價鍵，得到的阻燃改性棉纖維制備的阻燃地毯中，阻燃劑不易脫落，耐水性強(qiáng)，阻燃效果好。

25、3、本發(fā)明的阻燃地毯，阻燃效果好，極限氧指數(shù)為32.7～34.2%，垂直燃燒性能測試中，損毀長度為45.7～48.5㎜，當(dāng)離開點火源后，阻燃地毯立刻熄滅，續(xù)燃時間和陰燃時間均為0；耐水洗效果好，洗滌40后，極限氧指數(shù)為27.2～29.1%，大于27%，屬于難燃材料。

技術(shù)特征：

1.一種阻燃地毯的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括棉花預(yù)處理、制備改性β-環(huán)糊精、制備阻燃改性棉纖維、成品制造；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃地毯的制備方法，其特征在于：所述制備改性β-環(huán)糊精的方法中，β-環(huán)糊精、改性聚磷酸銨、h3bo3、無水乙醇的質(zhì)量比為0.8～1.2∶9～11∶0.13～0.19∶10～12。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃地毯的制備方法，其特征在于：所述改性聚磷酸銨的制備方法中，γ-氨丙基三甲氧基硅烷、聚磷酸銨、去離子水的質(zhì)量比為15～19∶950～970∶50～70；聚磷酸銨的聚合度為80～120。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃地毯的制備方法，其特征在于：所述制備阻燃改性棉纖維的方法中，堿性棉纖維、順丁烯二酸酐、改性β-環(huán)糊精溶液的質(zhì)量比為20～40∶0.2～0.4∶41～43；改性β-環(huán)糊精溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8～12%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃地毯的制備方法，其特征在于：所述棉花預(yù)處理的方法為，將棉纖維在乙醇溶液中洗滌去除雜質(zhì)，之后用去離子水洗滌干凈，然后在naoh溶液中浸泡10～20min后，烘干，得到堿性棉纖維。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種阻燃地毯的制備方法，其特征在于：所述棉花預(yù)處理的方法中，乙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60～80%；naoh溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4～6%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃地毯的制備方法，其特征在于：所述成品制造的方法為，將阻燃改性棉纖維進(jìn)行梳理，使其順直、平行排列，然后紡成直徑為0.6～1㎜的紗線，紗線固定在織機(jī)上，采取雙層織造法，得到成品阻燃地毯。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種阻燃地毯的制備方法，其特征在于：所述成品制造的方法中，紗線的特克斯制拈系數(shù)為300～400；阻燃地毯經(jīng)密為180～240根/cm，緯密為460～530根/cm，絨高為15～20mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種阻燃地毯的制備方法，屬于地毯領(lǐng)域，所述制備方法包括棉纖維預(yù)處理、制備改性β?環(huán)糊精、制備阻燃改性棉纖維、成品制造，所述制備阻燃改性棉纖維的方法為，將堿性棉纖維、順丁烯二酸酐、改性β?環(huán)糊精溶液混合均勻，在密閉環(huán)境中140～160℃下反應(yīng)2～3h后，冷卻至室溫，用去離子水洗滌干凈，35～45℃下烘干至恒重，得到阻燃改性棉纖維；本發(fā)明的阻燃地毯，阻燃效果好，極限氧指數(shù)為32.7～34.2%，垂直燃燒損毀長度為45.7～48.5㎜，耐水洗效果好，洗滌40后，極限氧指數(shù)為27.2～29.1%，大于27%，屬于難燃材料。

技術(shù)研發(fā)人員：李立新,許圣穎,何春軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東立偉地毯有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24