不同复鞣方法对皮胶原纤维网络阻燃性能的影响

doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2020.06.003

皮革科学与工程 ›› 2020, Vol. 30 ›› Issue (6): 13-20.doi: 10.19677/j.issn.1004-7964.2020.06.003

不同复鞣方法对皮胶原纤维网络阻燃性能的影响

文麒霖^1,3, 许维星^1,*, 石碧^1,2

1.四川大学制革清洁技术国家工程研究中心,四川成都 610065;
2.四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室,四川成都 610065;
3.四川大学轻工科学与工程学院,四川成都 610065

收稿日期:2020-04-09 出版日期:2020-12-28 上线日期:2020-12-02
通讯作者: *许维星(1988-),男,副研究员,E-mail: xuwx@scu.edu.cn,主要研究方向：胶原纤维功能化应用,制革固废资源化利用,高聚物功能化改性。
作者简介:文麒霖（1993-）,男,四川大学皮革化学与工程专业2017级硕士研究生,E-mail: wenqilin125@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金青年科学基金项目 (21808145); 中国博士后科学基金项目 (2018M643478)

Effect of Different Retanning Methods of Leather Collagen Fiber Network on its Flame Retardancy

WEN Qilin^1,3, XU Weixing^1,*, SHI Bi^1,2

1. National Engineering Research Center of Clean Technology in Leather Manufacture, Sichuan University, Chengdu 610065, China;
2. Key Laboratory of Leather Chemistry and Engineering (Sichuan University, Ministry of Education, Chengdu 610065, China;
3. College of Biomass Science and Engineering (Sichuan University, Chengdu 610065, China

Received:2020-04-09 Online:2020-12-28 Published:2020-12-02

摘要/Abstract

摘要： 皮胶原纤维网络（LCFN）与大多数蛋白质材料一样,具有应用于高聚物阻燃改性的潜力。但受限于其相对较低的极限氧指数（LOI）,必须进一步改性。本文选用双氰胺树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸树脂、植物栲胶、铬粉和十八水硫酸铝作为复鞣剂,研究了复鞣剂种类和用量对LCFN阻燃性能的影响。结果表明：采用复鞣的方法均能在一定程度上提高LCFN的阻燃性能。而经由铝复鞣的LCFN由于具有更高的起始分解温度、更高的残碳率（800 ℃）以及更致密牢固的残碳结构,进而表现出更好的阻燃性能。特别是当Al₂O₃的用量为3%时,LCFN充分吸收了铝复鞣剂,其LOI可达61.4%,800 ℃下的残碳率可达13.65%,表现出优良的阻燃性能。

关键词: 皮胶原纤维, 复鞣, 阻燃, 铝

Abstract: Leather collagen fiber network (LCFN), as a kind of protein materials, has the potential to be prepared into flame retardant filler for polymer modification. However, due to its relatively low limit oxygen index (LOI), the modification of LCFN is needed for this purpose. In this study, the modification was undertaken by retanning LCFN using dicyandiamide resin, melamine resin, acrylic resin, vegetable tannin, chromium tanning agent and aluminum sulfate, respectively. The effects of type and dosage of retanning agents on the flame retardancy of the LCFN were studied. The results showed that retanning can improve the flame retardancy of LCFN. The LCFN retanned by aluminum sulfate had the best flame retardant performance due to the highest initial decomposition temperature, the largest char yield (800 ℃), and stable and dense structure of carbon residue. Especially, when the dosage of aluminum sulfate (based on Al₂O₃) was 3%, the LOI and char yield (800 ℃) of the modified LCFN increased to 61.4% and 13.65%, respectively, which exhibited excellent flame retardant performance.

Key words: leather collagen fiber, retanning, flame retardancy, aluminum

中图分类号:

文麒霖, 许维星, 石碧. 不同复鞣方法对皮胶原纤维网络阻燃性能的影响[J]. 皮革科学与工程, 2020, 30(6): 13-20.

WEN Qilin, XU Weixing, SHI Bi. Effect of Different Retanning Methods of Leather Collagen Fiber Network on its Flame Retardancy[J]. Leather Science and Engineering, 2020, 30(6): 13-20.

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