棉花虽然容易燃烧,但因其舒适性和透气性而成为最受欢迎的面料之一。德克萨斯州农工大学的研究人员发现了一种方法,通过用聚电解质复合物涂层来减少棉花的易燃性,仅需一步。这种可定制的涂层可以应用于各种纺织品,包括用于服装和家具的纺织品,并且可以通过传统的涂布-干燥技术轻松扩大规模,适合工业应用。这项突破有潜力大幅提升财产和生命的安全性。
“许多日常材料都是易燃的,开发一种安全的方法来提供防火保护是一个重大挑战,”德克萨斯州农工大学化学系研究生、该研究的主要作者玛雅·D·蒙特梅约尔表示。“该技术可以快速有效地抑制多种易燃材料的火焰,提供显著的安全优势,同时节约资源和拯救生命。”
传统上,使用聚电解质复合物制造阻燃涂层需要两道或更多步骤,这可能会增加应用可行涂层的时间和成本。
相比之下,这项最近发表在《ACS应用聚合物材料》上的研究,旨在仅使用一步就达到类似的效果。研究人员通过利用一种在正常条件下蒸发的挥发性碱解决了这一问题。使用氨作为这种碱时,在蒸发过程中降低pH值,促进棉花表面复合的形成(化学稳定复合物的形成)。尽管这种方法以前曾被提出,但直到现在还没有应用于创建阻燃处理。
这项研究为基于聚电解质的阻燃涂层的高效应用奠定了基础,并且可以轻松扩展。重要的是,该技术是水基的和无毒的,这使它不同于许多传统的阻燃解决方案。
研究人员计划与行业专家进一步开发这项技术,以增强木材、织物、泡沫和其他纺织品等材料的安全性。
“这项前沿研究将德克萨斯州农工大学定位为这一技术的领导者,并为与行业合作伙伴的更多合作开启了大门,”德克萨斯州农工大学机械工程系的莱兰·T·乔丹’29讲席教授哈伊梅·格伦兰博士指出。“这项研究的好处对我们的社区具有重要意义,因为它以可持续的方式提高了安全性。TEES目前正在致力于将这项技术和类似创新许可证授予各种公司用于多种用途。”
这项研究的其他贡献者包括德克萨斯州农工大学的研究生达尼萨·罗德里格斯-梅伦德斯、达林·L·史密斯、娜塔莉·A·维斯特和贝瑟妮·帕伦,以及本科生爱德华·张和亚历山德拉·V·莫兰。
这项研究得到了德克萨斯州农工工程实验站(TEES)的资助,这是该大学的批准研究机构,专注于工程研究。