锥形量热仪法在涤棉织物阻燃整理中的应用-纺织技术中心

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锥形量热仪法在涤棉织物阻燃整理中的应用

来源：印染在线　发布时间：2012年04月17日

按ISO 5660-1—2002《对火反应试验热释放,产烟量及质量损失率-第1部分:热释放速率(锥形量热仪法)》标准,采用FTT锥形量热仪(英国燃烧测试技术公司),在辐射通量为25 kW /m2条件下测试试样燃烧时热释放速率等参数。

2　结果与讨论

2. 1　FPK8002阻燃剂对改性涤棉混纺织物的整理

结合前期工作[3],在单因素试验基础上,采用正交试验方法,筛选棉用阻燃剂FPK8002对涤棉织物的优化工艺,并测试不同整理条件处理后织物燃烧性能的变化,结果见表2。

如表2所示,尽管涤棉混纺织物的涤组分为含磷阻燃聚酯纤维,但由于燃烧过程中棉纤维与涤纶之间的支架效应,织物仍属于易燃材料(氧指数为17. 6%,损毁长度为30 cm)。经过含氮有机磷酸酯化合物FPK8002阻燃剂处理后,其限氧指数和垂直燃烧性显著提高,同时无阴燃和无续燃。由表2知,阻燃剂和焙烘温度对极限氧指数和损毁长度的影响较大,焙烘时间的影响则相对最小。优化的组合工艺为A2B2C2D2,即FPK8002质量浓度为400 g/L、交联剂质量浓度为80 g/L、150℃焙烘3min。继续增加整理剂用量,或提高焙烘条件,无益于阻燃效

果的进一步提升。

采用锥形量热仪法,对经优化整理工艺的织物进行测试,并与原布比较,结果见表3。

由表3知,经过优化工艺整理后的织物,热释放速率和总热释放量均显著降低,但CO生成速率峰值及总烟释放量有所提高。在织物燃烧过程中,热释放速率、热释放量越大,则燃烧反馈给材料表面的热量就越多,结果造成材料热解速度加快和挥发性可燃物生成量增多,会加速火焰的传播,材料中火灾的危险性就越大。因此,FPK8002阻燃整理剂有效地抑制了热的产生,显著降低了纺织品的易燃性。但需要注意的是,阻燃剂的存在使得产烟量和烟毒气有所提升,因此在考虑阻燃剂性能的同时,也应考虑由其烟雾引起的二次灾害。结合极限氧指数和垂直燃烧测试结果,阻燃剂和交联剂用量不宜过高。

2.2　阻燃涤棉混纺织物的燃烧特性

采用3种均含氮、磷的棉用阻燃整理剂,按1. 2节工艺分别对改性涤棉混纺织物进行阻燃整理,进一步探讨整理前后织物的燃烧特性。

2. 2. 1　热释放性能

高温火焰及燃烧释放出的热量是火灾中危害的主要来源之一。测试各阻燃后织物的热释放速率(HRR)及总释放热(THR),结果如图1和图2所示。