由于尼龙弹性好,耐磨性好、强力高等优点,被广泛用于内装怖、帐篷、安全气囊和服装等[1]。很多使用场合都要求尼龙织物具有阻燃性和热稳定性,但其阻燃性一直是十分顾手的问题,因而限制了它的应用[2]。现在普通尼龙阻燃织物都采用鹵素阻燃剂进行整理,织物虽然具有阻燃效果,但用于飞机、火车、汽车等交通工具时,容易释放有毒气体,降低能见度,给人身和交通工具带来安全隐患。尼龙的活性较差,导致阻燃整理液无法渗入纤维内部,造成阻燃效果降低、耐洗度差⑴。所以采用无卤素阻燃剂对尼龙织物进行阻燃整理,并能达到一定的可洗涤性是本文研究的重
1试验
1.1材料和设备
材料:乳化剂LF100、片碱、磷酸酯类阻燃剂、渗透剂(异丙醇)、尼龙66织物。
设备:电子天平,数显恒温水浴锅、垂直燃烧试验仪、西门子全自动洗衣机、焙烘箱、高低温热交变试验箱GDW/JB<0100。
1.2阻燃整理工艺
按照设计配方配制阻燃整理液,然后按浴比1:10将试样浸入阻燃整理液,30 min搅拌一次,以确保阻燃剂能最大程度地附着于织物上,浸渍后脱水8 min,再在烘箱中烘干(70 30 min),以备随后进行的阻燃性能测试。
1.3测试
阻燃性能测试采用垂直法,引用标准GB/T 8745纺织品燃烧性能织物表面燃烧时间的1.3.1测定(ISO 10047—1993,IDT)定义:
余焰时间:将火源移幵试样后,试样火焰熄灭所用时间。
滴焰时间:0~12 s时间段或12 s以后燃烧会产生熔滴,取最长的熔滴燃烧时间为滴焰时间’如果滴焰过多导致火焰熄灭,则测试无效,需重新测试。
-燃烧长度:试样原长减去试样燃烧后剩余长度即为燃烧长度。余焰时间越短、滴焰时间越短、燃烧长度越/」、,则阻燃性越好。
原理
采样:每箱内随机取4片,每片尺yt"为300 mm X75 mm,4片组成一组试样。
预调湿:将试样放入温度(20±1)1、相对湿度(50±5)%的箱体内预调湿24 hQ
步骤:将火焰形状调试至甲烷灯测试要求的火焰形状,火焰高度38 mm,将试样在火焰上燃烧12 s后移幵,测试余焰时间、滴焰时间、燃烧长度。取4次试验平均值为最终测试结果。
耐洗性能测试
引用GB/T 8629—2001纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序(ISO 6330:2000)[4],加洗衣粉5 g/L,浴比1:10,温度(30±3)T,洗泽1 000 r/min X 17 min,脱水800 r/min x 3 min,最后一次用清水漂洗,脱水8 min。随后烘干以备进行织物阻燃性能测试。
2结果与讨论
2.1阻燃剂用量对阻燃性能的影响
由表1可以看出:随着阻燃剂用量的增加,停留在织物内的阻燃元素(磷)的量也增大,阻燃性能也随之提高,但阻燃剂用量增加到250 g/L时阻燃效果反而下降。阻燃效果先僧强后减弱可能是因为阻燃剂用量较低时,随阻燃剂用量的增大,阻燃剂熔融吸热带走了一部分燃烧环境的能量,随着温度的升高,阻燃剂的热分解释放的不燃性气体覆盖在织物表面,起到了气相阻燃作用,并稀释了可燃气体;同时由于阻燃剂的良好成炭作用,使尼龙提前熔融分解成炭,造成隔热或隔氧的情况,阻止了尼龙的进一步分解,起到了固相阻燃作用,两者的共同作用使阻燃性能迅速提高。但是当阻燃剂用量超过一定值后,由于后整理法存在的缺陷,使得一部分阻燃剂没有很好地结合到织物上,造成了实际阻燃剂含量的减少;另外,阻燃剂含量的加大,虽然可起到气相与固相阻燃作用,但由于阻燃剂分解所释放的热量会反馈到被阻材料中,加剧了材料的熔融分解,造成阻燃性能相应降低[5]。因此,阻燃剂的用量以200 g/L左右为宜。