一、引言
涂层整理是一种特殊的功能性整理,由于涂层剂自身可以带有功能性基团或向其中添加各种特殊效应的物质,当涂敷于织物后,可赋予织物单一或多种功能,增加织物特性,提高服用性能,扩大应用范围,这样也大大地提高了产品的附加值。因此国内外正在积极的开发涂层技术和涂层产品。
本课题是研究解决涤棉65/35混纺帐蓬织物的阻燃、防水、拒水、拒油多种功能问题。由于涤棉混纺织物的阻燃技术难度大,并且还要将其他几种功能同时施加于一体,其相互之间的矛盾势必会更增加了课题的难度。据查涤棉织物的阻燃、防水等多功能产品目前国内还未见有这方面报导。我们采用涂层方法,配合相应的整理工艺和助剂,以达到多功能要求。因此研究适合于阻燃、拒水等性能的涂层剂是本课题的主要技术关键。
二、纤维燃烧与阻燃机理[1]
纤维这些高分子聚合物由于受到着火源的热量,导致固相分解,其中主要是可燃性成分。这些气体得到来自空气提供的氧。一边加速自由基分解反应,一边释放出大量热能,形成有焰燃烧。燃烧热再次作用于固相纤维高分子聚合体,促使其分解形成循环燃烧,如图所示;
火源→纤维→固相分解
↗↘
热气化
↖↙
燃烧←与空气结合
可燃物、热、氧是形成循环燃烧的三种不可缺少的要素。因此阻燃应从循环各阶段入手,切断或抑制。有如下几种方法,
1.利用纤维的收缩等特性使其脱离火源。
2.提高聚合物本身的耐热性。
3.添加阻燃剂抑制固相分解,减少可燃性气体产生。
4.用某些物质复盖纤维表面,形成玻璃质层。
5.添加阻燃剂抑制气体燃烧。
无论天然纤维还是合成纤维,虽在燃烧时状态不同,但燃烧的机理大致相同,即易燃或可燃。当纤维受热时,首先是其所含水分的蒸发,再经软化、熔融(化纤)的吸热过程,引起热分解、裂解等,生成可燃性或不可燃性气体、液态焦油状物与固体残渣,当达到燃烧的必要条件时,可燃性气体、液态焦油状物在固体表面上燃烧。由此可知,利用阻燃剂进行阻燃
1.在织物表面形成气相(液相)或固相复盖层,使氧不能与织物接触而达到阻止燃烧的目的。
2.有的阻燃剂在燃烧时产生CO2、水蒸汽、氯化氢气体,冲淡了氧以及燃烧时产生的可燃气体,并带走部分热量而减慢燃烧的速度。
3.某些阻燃剂在燃烧时,能产生终止某些加快燃烧速度的自由基。
4.使织物催化脱水而延缓燃烧速度。
涤棉混纺织物,由于织物木身存在着涤纶与棉两种纤维相互影响的特点,其热解和燃烧要比单组分的纤维复杂得多,遇火即燃,同时还产生了比单一纤维组分数量更多的挥发性碳氢化合物,在燃烧中棉的碳化对熔融的涤纶起着继续燃烧的骨架支撑效应,因此阻止了涤纶熔滴滴落而中断燃烧的作
用,从而改变了燃烧循环热转移特性。故涤棉混纺织物的阻燃技术难度大于纯涤纶或纯棉织物。