2 理论部分
首先在酸性条件下焦磷酸钠变成焦磷酸，见式2-2
2-2
在前反应阶段内首先三聚氰胺和焦磷酸反应生成三聚氰胺焦磷酸盐、或者焦磷酸钠和鸡毛蛋白反应生成鸡毛蛋白焦磷酸盐，见式2-3、2-4。
2-3
2-4
再在后反应阶段内，再由交联剂乙二醛的作用下，由式2-3中连入鸡毛蛋白，其合成过程见式2-5
OOHOHHNPrCHCHHNNNH2NNNH+3-OPOHOOPOHOH-+3NNH2NNNNHCHOHHCOHPrNH2-5
从式2-3、2-4、2-5可以看出，所合成的阻燃并非单一物质，有可能是其两者的或者三者还有合成单体的共混物。
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2 理论部分
2.6 鸡毛蛋白磷-氮阻燃剂的工作原理
鸡毛蛋白磷-氮系阻燃剂主要由鸡毛蛋白、三聚氰胺、焦磷酸钠为原料合成的一种新型膨胀型阻燃剂。这种阻燃剂是将鸡毛作为炭源和发泡源（气源），因为鸡毛蛋白中含有大量的氨基，也是一种含氮的多碳化合物，它符合膨胀阻燃剂对炭源和气源的要求。而三聚氰胺是一种含氮的多碳化合物也是发泡源的一种，焦磷酸钠则是作为酸源。其阻燃机理即是在织物燃烧的过程中，这种膨胀型阻燃剂在受热过程酯化，并进一步的酯化脱水形成炭，在气源的帮助下形成膨化炭层包附在纤维表面，使得纤维表面形成一层膨胀炭层，而厚的炭层提高了纤维表面与炭层表面的温度梯度，使得纤维表面温度较炭层表面温度低的多，并且隔绝了外界氧的进入，因而可以使得纤维达到阻燃的目的。
2.7 鸡毛蛋白磷-氮阻燃剂性能
对于鸡毛蛋白磷-氮系阻燃剂的结构当中含有大量的羧基和氨基，而棉纤维的结构当中含有大量的羟基，因此此实验合成的鸡毛蛋白磷-氮系阻燃剂和棉纤维的作用机理主要是通过分子间的范德华力和分子间的氢键力作用使得助剂附着在纤维上，而实验结果表明，所合成的阻燃剂不耐久，遇水即溶而且具有较强的吸湿性能，可能是因为此阻燃剂中含有大量的亲水性基团（—NH2、—COOH、—OH等），使阻燃整理的纤维，在遇到水时，阻燃剂分子立即溶于水，使得纤维上的阻燃剂大部分溶于水中，而纤维表面只残留少许的阻燃剂，因而会降低阻燃效果，达不到阻燃要求，解决的办法是通过某些助剂的作用封闭阻燃剂分子中的某些亲水性基团，或引入高反应性交联剂，将阻燃剂以化学键形式交联在棉纤维上，从而达到耐久整理的目的。
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3 实验部分
3.3 测试指标
3.3.1 阻燃效果测试[73]
本实验阻燃测试采用的国家标准为GBIT5455-1997《纺织品织物阻燃性能测定垂直法》。
实验方法如下：
（1）确定气阀处于关闭，将燃气罐与仪器气阀的接头之间用气管连接；连接完毕，将燃气罐气源总阀、仪器气阀和火焰调节钮打开，检查气路系统是否密封良好。
（2）将电源插头插在带有良好接地的电源插座上，打开电源开关，仪器处于待测试状态。
（3）按GB5455-197《纺织品织物阻燃性能测定垂直法》标准中的第四条准备好试样。
（4）按下【点火】键，观察火花脉冲发生器和点火器，待点火成功，松开【点火】键。
（5）旋转调焰旋钮，使火焰尖端调节至与焰高标尺尖端等高，此时火焰高度为40±2mm。
（6）从密封容器内取出试样，立即装上试样夹，再用四只固定架将试样夹上、下片夹紧，钩挂到箱内的悬梁中间，有两条悬臂定位叉夹住，然后关闭观察门。 （7）按下【启动】键，计时显示器开始记录火焰稳定时间，待 30 秒火焰稳定后，自动启动牵引电机，带动点火器旋转一定角度，将点火器移到试样的下方；对试样点火 12 秒后，点火器的火焰自动熄灭，同时点火器自动回复至原始位置，计时显示器开始记录续燃时间。
（8）观察织物燃烧状态，若火焰熄灭，则表示续燃停止，应立即按下【续/阴】键，计时显示器开始会自动转换并开始记录阴燃时间，直至织物阴燃熄灭，应立即按下【停止】键。
（9）打开观察门，取出试样夹，卸下试样，先沿其长方向炭化处对折一下， 然后在试样的下端一侧，距边、底各约 6mm 处，用钩挂上与试样单位面积重量 相称的重锤，见表3-3。详见GBIT5455-1997《纺织品织物阻嫩性能测定垂直法》 标准中第3.7条选用重锤重量。
表3-3 织物质量与选用重锤重量的关系
织物单位面积质量/g·m-2 选用重锤的质量/g
101以下 52.5
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3 实验部分
101~207 113.4 207~338 226.8 338~650 340.2 650以上 453.6
（10）钩挂好重锤后，用手缓缓提起试样下端的另一侧让重锤悬空，再放下测量试样断开长度，即为损毁长度。
（11）记录好各项数据与实验报告，然后清除试验箱中的烟气及碎片，再测试下一个试样。
注意：若点火器熄灭后织物无续燃，应立即按下【续/阴】键，计时显示器开始记录阴燃时间；如织物续燃火焰熄灭后无阴燃，应先按下【续/阴】键，再立即按下【停止】键，阴燃时间为零。
表3-4阻燃性能分级指标
指标 一级 二级 三级
续燃时间/s 0 ≤4 ≤8 阴燃时间/s 0 ≤4 ≤8 损毁长度/mm 50 ≤100 ≤150
经阻燃整理后的织物，达二级者为合格品，达一级者为优等品。试验布经50次洗涤后不得低于三级。
注：在实验过程中，并未选择重锤法测试织物的损毁长度，而是在织物燃烧过后直接测试织物燃烧的碳化长度。 3.3.2 折皱回复角的测定
干折皱回复角：参照国家标准GB3819-83，用YG-541型织物折皱弹性测试仪测定改性前后干织物的折皱恢复角，计算改性前后织物的经向与纬向折皱恢复角之和。单位：度。 3.3.3 增重率测定
分别称取阻燃前后棉织物的质量m1，m2，按式3-1计算增重率。
增重率/%?(m2?m1)/m1?100
(3-1)
3.3.4 织物的断裂强力测试[74]
按GB3923-1983标准，采用HD026N多功能电子织物强力仪测试。在距布边15mm处剪取300mm×50mm的经、纬向式样各5条，在试样的长边各取5mm的边纱，使试样的长边纱不含断纱，且短边的有效宽度为50mm。
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3 实验部分
3.3.5 织物的耐洗性测试
耐洗性的测定采用皂碱法。将经过阻燃剂处理改后的棉织物用Na2CO3 2g/L，皂粉2g/L，常温处理10min，计为一次。重复以上步骤，每次处理后进行阻燃测试，观察棉织物的阻燃效果。 3.3.6 织物的白度测试
采用国产ZBD型白度仪上测量白度。取试样12cm×24cm一块，折成5cm×5cm，8层（若为厚织物，则取试样）18cm×24cm，折成5cm×5cm，12层。测定3次，取平均值。实验操作参照使用说明书。 3.3.7 红外谱图
样品用NEXUS870傅立叶变频红外光谱仪进行红外光谱测定。 3.3.8 扫描电镜
扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像，以观察样品的表面结构。在SEM样品台上贴上一层双面胶，轻轻粘上试样，然后喷金，用日立S-2700型扫描电子显微镜观察样品的表面形态结构。加速电压20kV。 3.3.9 热重分析
使用瑞士的METTLER TOLEDD型热重差热同步分析仪，在高纯氮保护下，以10℃/min的升温速率，分别测定阻燃剂、未阻燃处理的织物、阻燃剂和硼砂、硼酸联合处理的织物、硼砂硼酸联合处理的织物以及阻燃剂单独处理织物的热性能
3.3.10 润湿效果的测定[75]
（1）毛效：用25cm（经向）×4cm（纬向）的布条，测30min时，水面上升的最低高度，单位：cm。
（2）润湿速率：测定水分在不同时间内经向上升高度(cm)。 3.3.11 含固量的测定
取一定量的10mL阻燃剂溶液在电子天平上称取其重量计为m0，再将此10mL的阻燃剂溶液的水分蒸干，称取蒸干后的阻燃剂的质量计为m1。
则C=m1/0.01(其中C表示阻燃剂的浓度)即所得10mL的阻燃剂溶液中含有多少的阻燃剂(此阻燃剂为混合物而非单一物质)
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