前言
目前用于纯棉织物耐久性阻燃整理的方法有Probanx氨熏法,因需要特殊的设备而未能大量推广使用,我公司的阻燃整理采用轧焙法,ZR-2适用于棉、麻、粘胶等纤维素纤维的耐久性阻燃整理。阻燃整理后织物无续燃、阴燃,并且耐洗性非常好,可以耐50次水洗,降强小,超低甲醛阻燃整理后织物的手感非常好。
一般阻燃剂与树脂配套使用,在整理过程中,树脂与棉纤维素的羟基发生化学反应,这是其具有耐久性的根本原因。但是使用树脂会在织物上残留甲醛,在绿色环保呼声日益高涨的今天,残留甲醛是亟待解决的重要问题。织物经ZR-2阻燃系统整理后,阻燃损毁炭长可控制在10cm以内,无续燃,阴燃。低甲醛系统游离甲醛可控制在100ppm以内,钢度低于4.8cm,超低甲醛系统游离甲醛可控制在40ppm以内,钢度低于3 cm。本文主要讲述在不同棉织物上的阻燃整理。
1试验
1.1反应机理
阻燃剂的种类众多,分为卤素,磷酸酯类和无机阻燃剂。阻燃剂通过物理、化学两个方面发挥阻燃作用。磷酸酯类阻燃剂受热时和氧作用生成不挥发性磷的含氧酸和磷酸,含氧酸能催化含羟基化合物,脱水成炭,降低材料的质量损失和可燃物的生成量。磷酸受热生成偏磷酸,最后生成多聚磷酸玻璃体。不挥发性磷的氧化物和聚合磷酸玻璃体,能严密盖在材料表面,使其与空气隔绝,从而起到阻燃效果。
1.2试验材料:
1.2.1织物品种:纯棉10s×10s 80×46纱卡
纯棉10s×10s 78×45纱卡
纯棉40s×40s 133×72夫绸
1.2.2化学药品:阻燃剂ZR-2(石家庄联邦科特)
交联剂HX-80(石家庄联邦科特)
交联剂GX-100(石家庄联邦科特)
DT-6500(石家庄联邦科特)
1.2.3试验仪器:YG026PC型电子织物强力机振荡水浴锅Rapid轧车
YLA-2000电热恒温鼓风干燥机YG815A型织物阻燃性能测试仪
Haier双缸洗衣机Whirlpool洗衣机Whirlpool烘干机
722S可见光分光度计等
1.3参考标准:
(1)织物燃烧性能阻燃防护服GB 8965-1998纺织品燃烧性能试验垂直法GB/T 5455-1997
(2)织物撕破强力GB/T 3917梯形法
(3)织物拉伸强力GB/T 3923条样法
(4)布面游离甲醛含量GB/T 2912.1-1998水萃取法
(5)织物洗涤方法美国染色家和化学家协会标准AATCC124测定
2结果与讨论
阻燃整理工作液主要由阻燃剂及其配套助剂组成,阻燃剂ZR-2通过交联剂作用与纤维素分子上的羟基反应,形成网状结构将阻燃剂与纤维牢固结合起来,从而赋予织物非常优秀的阻燃性和耐洗性,经过50次洗涤后仍具有非常好的阻燃效果。阻燃剂ZR-2已通过上海天祥质量技术服务有限公司Intertek认证,未检出多溴联苯(PBB)、五溴联苯醚(PENTA BDE)、八溴联苯醚(OCTA BDE)、3-(2.3-二溴丙基)磷酸酯(TRIS)、3-吖淀基氧化磷(TEPA)属环保型阻燃剂。
交联剂在阻燃整理中有双重作用,一是其自身所含氮元素将会产生显著的“磷-氮效应”,发挥更佳的阻燃性能,二是树脂的交联作用,可以提高阻燃剂的耐洗性。
DT-6500具有极佳的保护纤维的断裂强力和撕破强力,并且耐磨性非常好。
2.1阻燃效果的各种影响因素:
2.1.1阻燃剂ZR-2不同用量对阻燃效果及各项性能的影响(结果见表1):
用布:纯棉10s×10s 80×46纱卡
DT-6500 20g/L JFC 1g/L
H3PO4 20 g/L GX-100 1.5g/l
表1阻燃剂ZR-2在不同用量对织物阻燃性能的影响
ZR-2(g/L) | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | |
拉伸强力(N) | 经向 | 975 | 969.6 | 913 | 852 | 812.6 |
纬向 | 432 | 412.5 | 394 | 380 | 367.5 | |
撕破强力(N) | 经向 | 27.2 | 26.1 | 24.7 | 22.3 | 20.8 |
纬向 | 22.6 | 20.3 | 18.4 | 17.3 | 15.7 | |
初始损毁长度(cm) | 11 | 10 | 9.5 | 9 | 8.8 | |
续燃(S) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
阴燃(S) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
30次水洗后损毁长度(cm) | 11.7 | 10.5 | 9.8 | 9.5 | 9.3 | |
续燃(S) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
阴燃(S) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
50次水洗后损毁长度(cm) | 12.3 | 11 | 10.3 | 9.8 | 9.6 | |
续燃(S) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
阴燃(S) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
阻燃剂的用量决定阻燃效果的重要因素,用量越大,阻燃效果越好,相对应降强也大,一般ZR-2用量在400g/L时就能达到很好的阻燃效果,再加大用量,阻燃效果并没有明显的提高,而且随着阻燃剂用量的增加,强力损伤加大,综合各种因素,推荐阻燃剂用量:ZR-2 350-450g/L。当然布上含阻燃剂量与带液率密切相关,一般在70%左右。