棉织物(CF)作为一个日常生活常用的纺织品,以其优越的舒适性、保暖性和生物降解性广受人们的青睐。但是,棉织物极容易燃烧,据报道大部分室内火灾都是由于棉织物被点燃所引起的,因而棉织物的广泛使用也给人们的生命、财产安全带来了严重的安全隐患。因此,提高棉织物的阻燃性能是非常有必要的。对于棉织物的阻燃处理广泛使用的是Proban和Pyrovatex两种磷系阻燃剂,但是这两种阻燃剂会释放甲醛危害人们的健康和污染环境。此外,由于人们对环境的日益关注,生物基阻燃剂应用于棉织物越来越受到欢迎。
基于此,本文通过层层自主装技术将生物基漆酶(QM)和植酸(PA)负载到棉织物上。负载QM/PA涂层棉织物的极限氧指数(LOI)值大幅提升至43.0%,与纯棉织物相比增加了129%。此外,QM/PA处理的棉织物在垂直燃烧试验中,当火焰移开后出现了自熄现象,并且热释放速率峰值(PHRR)从310 W/g显著下降至36 W/g,相比于CF减少88.4%。热重分析(TG)表明,虽然CF/QM/PA的初始降解温度T5%相比于纯棉织物明显降低,但是最终的残炭量高达39.0%。更重要的是,结合燃烧过程中产生的气态产物和燃烧后残留炭的分析,提出QM/PA涂层在凝聚相和气相中均表现出阻燃作用。