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针织物染整工艺对阻燃整理效果的影响

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2013年10月07日

据统计,在一般的家庭火灾中,首先被点燃的通常是纺织品、木制品和纸张等,占起火原因的63%占燃烧材料的70%。纺织品,是最容易燃烧的,通常首先被点燃的是棉织物(90.6%),其次是家具填充物和床垫(6%)、装饰织物(1.7%)及其他装饰纺织品(1.7%)等。

通过采用燃烧性能较差的材料、加强对原材料和制成品的检测以及对相关法律和规章制度的完善等措施,均有助于减少由于纺织品而造成的财产损失乃至伤亡事故的发生,但由于这些方案要么限制了人们的选择权及审美观,要么给人们造成了沉重的经济负担,因此难以为广大群众所接受。

这样看来,明确纤维及织物结构是如何影响产品最终燃烧性能,以此来指导生产便显得十分重要。通过对加工过程的控制,我们就有可能生产出具有适宜物理及燃烧性能的最终产品。在以前的研究工作中,我们曾试图准确地描述针织物性能对其阻燃性的影响。通过研究,我们分析了针织物印染整理工艺对其阻燃性能的影响,以揭示加工过程中的物理、化学参数对产品阻燃性的作用。

织物的可燃性决定于各种各样的因素,例如纤维的成分、织物的结构、氧的浓度以及环境条件(湿度、温度和气流速度等),但织物上的整理剂对其燃烧性能的影响也不容忽视。这些整理剂能够通过催化织物产生可燃性物质、干扰阻燃剂系统或者间接地与织物上残余染色助剂及印花粘合剂发生相互作用等方式来影响织物的燃烧行为。众所周知,在洗烫过程中沉积于织物上的硬水物质,尤其是对于以无磷洗涤剂洗涤的产品,能够提高某些材料的可燃性并妨碍阻燃剂发生作用。就织物的印染整理工艺而言,早期研究表明:酸性、还原及直接染料和酸性荧光增白剂均可提高织物的LOI值;而另一方面,活性染料对织物LOI值的影响强弱却取决于应用方式。因此,我们就有可能通过在染色处方中引入含氮、硫及卤素的基团或引入诸如铜、钴等金属离子来提高织物的LOI值,这些物质还有助于防止由于织物热分解而产生可燃、易爆气体。研究显示

:分散染料,尤其是含氮分散染料可能对涤纶织物的可燃性具有非常明显的抑制作用。另外,漂白、净洗及柔软等洗涤助剂一般是可燃性的,若洗涤后织物上仍残留有这些化学品,则织物的可燃性会被增强。

在这种背景下,那种认为服装面料的潜在可燃性极大地取决于印染工艺的观念是合理的。早期的相关研究均取材于一种整理基布,并考察它对材料可燃性的影响。本研究中,我们采用了经过仔细选择的针织物;在前期的研究中,我们曾就这些针织物的物理参数对其阻燃性的影响进行了研究,以测定各种印染工艺及印染助剂对织物燃烧特性的影响程度。这样,我们便有可能就所有可能的印染加工对某一种织物燃烧特性的影响作出评估。

试验

所有织物为未经染整加工的原坯布。经煮练后,这些织物随之用不同的印染加工工艺处理,处理后的织物经冷水漂洗并自然晾干。

化学药品及试验方法

漂白。纯棉19.4tex单面针织物以0.2%、0.4%和0.6%的双氧水(Merc,50%)用量进行漂白。

荧光增白。我们选择了两种荧光增白剂Unitex2BT(Setas化学公司)和阴离子、反应型的TechowhiteNABFlüssig(ToranKimyaCo.,TextilColorAG)来研究荧光增白剂对针织物阻燃性能的影响。这两种荧光增白剂均为芪结构衍生物,在漂白-增白浴中的使用量分别为0.05、0.1%和0.2%。当增白剂浓度变化时,双氧水的浓度则固定为0.4%。

活性染料染色:采用非常适用于棉及粘胶纤维的RemazolNavyRGBgran150%活性染料(DystarCo.,BASF)分别以0.5%、1%、2%的浓度对棉和粘胶织物进行染色。

分散染料染色。以分散染料DispersolNavyC-VSE(DystarCo.,BASF)对涤纶单面针织物进行染色,染料浓度分别取0.5%、1%和2%。

柔软整理。柔软整理可使织物柔软,赋予织物滑爽的手感,并可改善织物的可缝纫性。在生产

中,常用的柔软剂为阴离子、季铵盐及非季铵盐阳离子、非离子和中性柔软剂。本研究采用了阳离子型KF94、非离子型WF95(Setas化学公司)、微乳型SoftyconMES有机硅(ToranKimyaCo.,TextilColorAG)、阳离子型HagesoftKD、非离子型HagesoftNT(LefateksChemicalCo.,THORGmbH)以及两性型SoftyconPWSK(ToranKimyaCo.,TextilColorAG)等柔软剂以五个不同的浓度水平(硅柔软剂:1%、1.5%、2%、2.5%和3%;其他柔软剂:1%、2%、3%、4%和5%)应用于棉织物漂白浴。

消泡剂。在漂白浴(0.4%H2O2)中分别加入五种不同浓度(0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L和0.5g/L)的弱两性型TCEntshaeumerTSR-K消泡剂(Toran Kimya Co.,Textil ColorAG),以研究消泡剂对织物阻燃性的影响。

抗起球剂。选用了ToracallASW-1酸性纤维素酶(ToranKimyaCo.,TextilColorAG)来研究酶的应用对织物可燃性的影响。抗起球剂使用的浓度水平为:0.5%、1%、1.5%、2%和2.5%。

织物所经历的所有整理加工均采用Ahiba实验染色机,以1:20的生产浴比进行。织物印染整理处方及其后处理工艺见表2。每个试样的可燃性均进行四次平行测试,共进行了297次测试以评价其整理效果。

由于垂直燃烧测试法更加接近于人们穿着服装的实际情况,故我们采用了BS5438燃烧性能垂直测试法测试整理织物的可燃性。测试前,将试样在温度20℃±2℃和相对湿度65%±2%条件下平衡24h。试验测试了所有试样的点燃时间和火焰扩散60cm所需的时间,测试火焰扩散速度(R,mm/s)的同时还测试了碳化长度及燃烧时间。

我们对试验结果进行了

方差分析,以揭示整理工艺的重要意义;以回归分析研究了整理工艺与整理织物可燃性间的相关性。工艺变量(如漂白、染色等)的重要性随着不同的显著性水平(如0.05、0.01)而发生变化。


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