一種有效提升棉織物耐水效能和阻燃效能的方法

棉花類物品在民用、軍用等領域都有較為普遍的應用，如：衣服，牆壁掛件，鋪墊材料，消防設施等軍用服裝等，以良好的透氣效能而著稱。然而，其缺點也極為明顯，易燃，燃燒產生毒性，易溶解、易被微生物腐蝕等。

針對此類缺陷，青島大學董朝紅副教授及其課題組在2015年設計製備了名為碘丁基-N-磺酸鹽氨基聚矽氧烷［（IB-N-SA）PDMS］的新型防水劑、阻燃劑，用於提升棉織物的耐水性與阻燃效能。

研究者首先透過分子設計手段製備了含矽的交聯型化合物（IB-N-SA）PDMS，並透過FTIR等對其結構進行表徵；隨後將其用於棉織物改性，並對改性棉織物的親水性進行測試表明瞭其在耐水效能提升中的作用。

圖1 （IB-N-SA）PDMS的製備反應式

研究結果表明：改性後的棉織物接觸角可從88。37°增加到124。49°，耐水效能有效提升；採用極限氧指數（LOI）和垂直燃燒試驗對處理後的棉織物的阻燃效能進行評估，結果表明，經處理的棉織物阻燃效能良好，LOI值可達到30。9％。

圖2 純棉織物與改性棉織物的HRR曲線

圖3 純棉織物與改性棉織物的THR曲線

表1 純棉織物與改性棉織物的CONE測試結果

最後研究者採用CONE技術對改性棉織物的燃燒效能進行測試分析，結果表明經（IB-N-SA）PDMS處理的棉織物可產生較少的燃燒熱，顯示了較好的阻燃效能，相對於純棉織物，21。5%的新增量可使改性棉織物TTI由2s升至15s，PHRR由144。23kW/m2下降至40。7kW/m2，THR下降特別明顯，CO2 / CO比值降低3倍。此外，錐形量熱測試表明改性後的棉織物FPI值有所提升，而相應的， THR，EHC，質量損失等均有下降。