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阻燃布整理技术的应用与进展

 阻燃布整理技术的应用与进展

2常用阻燃剂的分类
 阻燃剂种类繁多,分类的方法也有多种。按所含阻燃元素分类,分为含卤阻燃剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂等;按阻燃剂的使用方法和聚合物中的存在形态,分为添加型和反应型;按阻燃织物耐久程度分为非耐久性阻燃整理剂、半耐久性阻燃整理剂、耐久性阻燃整理剂三种;按化合物类型又可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。下面主要介绍按后两种方法分类的阻燃剂。
1.1按织物的耐久程度分类         
(1)非耐久性阻燃整理剂:又称为暂时性阻燃整理剂,大部分为水溶性(或乳液)无机盐。处理时先将阻燃剂溶于水,织物经浸渍烘干即可使用;也有二浴浸轧的,第二浴用氨水或纯碱,使氧化物沉积在织物上。这种方法工艺简单,价格便宜,但织物的手感较差,洗涤后阻燃效果大幅度下降。多用在一次性防护服上。
(2)半耐久性阻燃整理剂:防火布厂家用这种工艺处理的阻燃纺织品能耐1~10次温和洗涤,但不耐高温皂洗。该法有尿素磷酸法(通常称Banflam法)、磷酸尿酯法、磷酸铵一羟甲基氰铵—甲醋混合溶液法。
(3)耐久性阻燃整理剂:采用化学法在纤维内部表面进行聚合或缩合反应,形成不溶于水的聚合物,一般要求耐洗程度30次以上。该法主要有汽巴(CP)法和Proban法。CP法由瑞士汽巴公司创造,该法加工工艺容易实施,阻燃效果显著;缺点是织物强力损失较大,对服饰性能影响较大。Proban法由英国奥布赖一威尔逊有限公司创造,该法整理的织物,阻燃效果好,特别是处理后织物的手感与强力保持是任何其他整理方法所不可比拟的,但此法危险性较大,环境污染严重,因而推广受到限制。
2.2按阻燃剂的化合物类型分类
(1)无机阻燃剂:无机阻燃剂主要作用是吸热,主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化钼、钼酸氨、硼酸锌、氧化锌、氧化锆、氢氧化锆等,其中以氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑应用最为广泛,尤其是氢氧化铝、氢氧化镁不仅可以起到阻燃作用,而且可以起到填充作用。它们具有热稳定好、高效、抑烟、阻滴、填充安全、对环境基本无污染且价格便宜等特点,在无卤阻燃材料中得到广泛的应用。但是无机阻燃剂耐洗性差,这是因为无机阻燃剂具有较强的极性与亲水性,同非极性的织物兼容性差。同时为了达到规定的阻燃要求,无机阻燃剂添加量较大,这对材料的机械性能和加工性能影响较大。因此,对传统的无机阻燃剂进行超细化与纳米化研究,近年来受到了前所未有的关注。另外,为降低同一阻燃效果的阻燃剂用量,将阻燃剂复配,研究阻燃剂的协同效应,也是近年来阻燃剂的研究方向。
(2)有机阻燃剂:有机阻燃剂分为磷系和卤系两个系列。前者在用受到很大限制。卤系阻燃剂主要包括氯和溴两大类。但氯系阻燃剂的效果比溴系阻燃剂要差的多,这是由于不易产生游离氯基的缘故。另外由于溴化物热分解后腐蚀性和毒性相对较小,因而较少量使用即可达到与氯化物相同的阻燃效果。因此溴系阻燃剂使用要普遍得多。但是,从总的使用情况来看,卤系阻燃剂由于其分解产物中含有卤酸,烟雾大,对人体有害等缺点,正逐步被其他无机阻燃剂所代替。
3.1纺织品阻燃多功能复合面料阻燃整理生产工艺
纺织品的阻燃性能,可以通过三种方法获得。一种是对纺织品进行阻燃后处理,使其达到阻燃目的,但其阻燃性会随时间和洗涤次数的增加而逐渐减弱或消失。对于棉、麻、毛等天然纤维,只能采用后整理的方法,即通过吸附沉积、化学键合、非极性范德华力结合及粘合等作用。另一种方法是直接生产阻燃纤维,由这种纤维制成的纺织品具有永久阻燃性。涤纶、维纶等合成纤维大多采用这种方法。第三种方法是根据生产中的实际需要,把这两种方法有效结合起来生产阻燃纺织品。阻燃织物除了考虑其阻燃性外,还要考虑到阻燃制品的毒性和熔融性,以尽量减少对人体和环境的损害。
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1)阻燃纤维生产工艺
阻燃纤维的制造主要有涂层法、共混法、共聚法和接枝改性法以及皮芯复合纺丝法。涂层法是纤维在制成或生产过程中使用阻燃剂对其进行物理吸附或化学性结合,使阻燃剂附着于纤维上而达到阻燃目的的方法。但物理吸附易引起吸湿、毒性等问题,化学吸附则会引起织物强力下降,手感变硬等缺陷。而且这种阻燃方法的处理范围有限,有赖于后整理工厂的技能,处理效果不稳定,耐久性差。这种方法一般用于天然纤维织物及其与合成纤维混纺织物的阻燃加工,也可用于纯聚酯、聚丙烯腈等织物的处理,但应用并不普遍。共混法即是在纺丝切片制造过程中添加阻燃剂或是将阻燃剂加入到纺丝熔体而制得阻燃纤维的方法。以制造阻燃丙纶纤维为例,加入阻燃剂的方法有两种:①全造粒法:将聚丙烯、阻燃剂、稳定剂进行共混,然后挤出造粒。用这种料粒进行纺丝,就可制得具有阻燃性能的聚丙烯纤维。②母粒法:将阻燃剂、载体、稳定剂等进行共混造粒,这种料粒即母粒。纺丝时,将母粒按一定比例加入聚丙烯切片中混合均匀,然后纺丝制得具有阻燃性的聚丙烯纤维。这种方法采用较普遍,降低了纺丝温度,改善了丙纶的可纺性,对丝的强力、伸长等品质影响很小。共聚法即是在高分子聚合物的聚合过程中加入阻燃剂作为单体之一参与共聚而制得分子链中含有阻燃化学单元纺丝切片的方法。用这种方法改性的聚合物,其阻燃性耐久。这种方法主要用于加聚型(聚丙烯腈)和缩聚型(聚酯、聚酰胺)。接枝改性法是用放射热、高能的电子束或化学引发剂使纤维与阻燃单体接枝共聚,使其获得有效而持久的阻燃改性方法。接枝阻燃改性纤维的阻燃性与接枝单体中的阻燃元素及接枝共聚的部位有关。皮芯复合纺丝的阻燃改性方法应用不太普遍,主要是因为需要复杂的纺丝设备。近年来用复合纺丝法制备阻燃聚酯纤维,多采用皮-芯型结构,即以共聚型或添加型阻燃聚酯为芯、普通聚酯为皮层复合纺制而成。这样既可以防止卤素阻燃剂过早分解卤化氢离开火焰而影响阻燃效果,又可防止某些含磷阻燃剂不耐高温的缺点,还可使纤维保持原有的外观、白度和染色性。
(2)阻燃三防布纺织品生产工艺
织物进行阻燃整理的加工工艺主要有以下几种。
a.浸轧焙烘法
该方法是阻燃整理方法中应用最多的一种,工艺流程为:浸轧—预烘—焙烘—后处理。
它的浸轧液为阻燃剂溶液,适用于纤维素纤维织物的阻燃整理。
b.浸渍烘燥法
工艺流程为:浸渍—干燥—后处理。
它是将织物放在阻燃液中浸渍一定时间,取出烘干即可,有时阻燃整理可与染色工艺同时进行。
c.涂布法
它是将阻燃剂混入树酯内进行加工。根据机械设备的不同分刮刀涂布法、浇铸涂布法和压延涂布法。不同的产品采用不同的加工方法。
刮刀涂布法:将混有阻燃剂的浆料用刮刀直接涂布在织物上。阻燃剂大多先做成溶液或乳液后应用。
浇铸涂布法:是将高聚物浇铸膜加压附着在织物上。适用于阻燃剂含量高的大型帷幕和土木工程用品。
压延涂布法:将高聚物在压延机上制成薄膜,再与织物贴合,一般采用聚氯乙烯树酯、聚偏氯乙烯树酯及这类树酯的共聚物与阻燃剂混合。工程帐幕的阻燃整理主要采用这种方法。
d.喷雾法
凡不能用普通设备加工的厚幕布、大型地毯等商品,都可在最后一道工序做手工喷雾法的阻燃整理。对于膨松性表面有花纹、簇绒、绒头起毛的织物,如果用浸轧法会使表面毛花纹受到损伤,故一般都采用连续喷雾法。
e.有机溶剂法
用有机物将阻燃剂溶解,然后进行阻燃整理。它能使整理时间缩短,在操作过程中,必须注意溶剂的毒性和燃烧性。

 

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分类:阻燃面料技术| 发布:clsrich| 查看: | 发表时间:2013-09-12
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