一种棉织物无醛耐洗阻燃新方法

四川大学王玉忠院士团队受传统织物染整固色工艺启发，设计了一类既不含Cl、Br、P 等传统阻燃元素，也不使用有毒有机溶剂的新型环保生物质基阻燃剂，赋予棉织物耐久阻燃性能。在该阻燃剂涂层（TC）中，生物质单宁（TA）作为成炭剂，以水为溶剂，通过类似染料的固色作用被吐酒石（TE）稳定固定在棉织物的纤维表面，进一步络合Fe2+离子，保证涂层的耐久阻燃性能。在织物遇火燃烧时，Fe2+离子将迅速催化TA 交联炭化，在基材骨架表面形成隔氧绝热的石墨化炭层，达到阻燃目的。

与织物染料固定作用类似，TC涂层组分与棉织物间的氢键和配位协同作用确保处理后阻燃棉织物的耐水洗性和摩擦耐久性。扫描电镜、X 射线能谱分析以及激光共聚焦显微镜测试结果表明，该阻燃涂层与棉纤维之间具有足够的结合力，使得涂层在长期洗涤和摩擦过程中能够保持其原有的形态和组成。经过100次模拟洗涤/摩擦循环后，阻燃织物的极限氧指数值（LOI）仍稳定在较高值，且以极低的损毁蔓延速度通过水平燃烧测试。在热辐射功率为35 kw/m2锥形量热测试中，阻燃织物的峰值热释放速率（PHRR）从173.1 kW/m2降低至125.6 kW/m2；经100次洗涤之后，其PHRR 仍能维持在139.3 kW/m2；而在50 kw/m2的热辐射功率下，阻燃棉织物的PHRR 可下降约50%，说明更高的热辐射利于金属催化TA 形成隔热炭层，发挥阻燃作用。

此外，该阻燃涂层可通过改变金属离子种类，调控织物阻燃性能。例如，使用Co2+/Zn2+进行络合时，所得棉织物在经过20次模拟洗涤之后，LOI 仍高达30%以上，且通过垂直燃烧测试。该不含Cl、Br、P 等传统阻燃元素的耐久阻燃涂层能有效降低棉织物在长期使用过程中的火灾危险，为制备绿色环保的耐久阻燃织物提供了新的思路。