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普鲁苯(Proban)法阻燃原理及工艺技术探讨

 普鲁苯(Proban)法阻燃原理及工艺技术探讨

一、前言
普鲁苯(Proban)主要成份是四羟甲基氯化磷(THPC)与酰胺的低分子预缩体。织物浸轧过Proban阻燃剂后,THPC与酰胺形成的预缩体渗入到纤维的非晶区和间隙中。随后在氨熏时NH3与预缩体中的羟甲基交联,在纤维内部形成阻燃聚合体后经氧化以稳定。所以,Proban法处理后的织物手感柔软、强力损失小,基本上保持了织物的舒适性和耐用性。适合于做各类防护服、床上用品、装饰用品以及儿童阻燃睡衣等,是目前耐久棉织物阻燃整理的重要方法。
二、阻燃原理
含磷化合物使纤维素纤维在热介过程中产生脱水反应。含磷阻燃剂在纤维热解温度范围内首先分解成不易挥发的磷酸或多磷酸酐与纤维素的羟基(—OH)发生脱水反应,使纤维炭化。浸轧过Proban阻燃剂的织物在氨熏过程中,由于在纤维素的内部形成了二氯化磷/氮的高度交联聚合物、产生P—N协同效应。P—N键性能(极性)高于P—O键,使磷化合物与—OH反应性能加强,所以产生了高效的耐久阻燃性能。具体反应如下:
三、工艺流程
浸轧阻燃整理液(室温)→预烘(100~120℃)→氨熏→氧化水洗→烘干(130~140℃)→预缩→成品。
四、工艺条件探讨
1、阻燃剂浓度的确定:在制定工艺的过程中,应根据织物的厚薄和轧液率的大小来确定:
①、轧液率的测定:
A、轧液率按下式进行计算
 
式中:I:轧液率(%);M:织物干重(g);
N:织物浸轧后重量(g).
 
B、轧液率的选择:
根据织物本身的性能和轧辊的承受能力,一般纯棉纱卡选择70~75%,纯棉帆布选择80~85%。
浸轧液浓度的确定:按下面公式计算
C=B/A
式中C:浸轧液浓度(%);B:阻燃剂用量(相对布重%)
A:轧液率
阻燃剂用量(B)的选择原则:
一般对于薄型织物,织物上带Proban的量应为织物重的40%以上,中厚型织物可以为35~40%,再根据轧液率的选择原则代入上式即可得最佳浓度。
2、含潮率的大小:
织物经浸轧阻燃剂烘干后,要有一定的湿度以利于氨熏时NH3与织物上的阻燃剂发生交联反应,起到阻燃面阻燃效果,并具有耐洗性。一般含潮应控制在12~16%之间,左中右含潮误差不能超过2
%,否则极易产生左中右色差,因此生产过程中应随时监测含潮率的大小,并随时调整,含潮过小会导致交联不充分,阻燃效果不耐洗,含潮太大会导致交联过量,手感发硬,颜色变化也大。
3、氨流量的确定:
从前边的反应式来看,每公斤阻燃剂所耗氨气的量理论上是一定的,但实际生产过程中应稍过量一些,以便交联充分。通常氨气流量控制在350~500L/min,流量过小,交联不充分,阻燃效果耐洗性差;流量过大,造成浪费且氨气外溢,致使工作环境恶劣。实际应用中,还应当根据织物的厚薄和阻燃剂用量的大小来调整氨气的流量以达到最佳阻燃效果。
4、氧化剂的浓度
阻燃剂经氨熏固化后为使其更加稳定,必须把P+3氧化成P+5,通常采用浸轧H2O2的方法来实现,H2O2的用量应根据织物的厚薄、阻燃剂的用量的大小来定。通常用量30~35%的浓度。浸轧氧化液的速度不能太快,以保证有足够H2O2留在织物上,经透风氧化后再中和皂洗掉,氧化时间不宜过长,否则会降低织物强力。
五、结语
经普鲁苯整理的纯棉阻燃面料,阻燃效果优异,达到国际GB-8965-98〈阻燃防护服〉要求,同时也达到了欧盟“EN470、EN470-1、EN533、EN531、BS5852”等标准,通过欧共体、美国、英国阻燃面料一级品检测,它低毒环保对人体安全可靠,透气、透湿、手感柔软穿着舒适,目前已被世界各国接受。
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标签:普鲁苯PROBAN阻燃原理阻燃工艺阻燃技术
分类:阻燃面料技术| 发布:clsrich| 查看: | 发表时间:2013-09-28
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