阻燃面料技术

无甲醛阻燃全棉面料整理

城南二哥2021-03-12 17:16:23阻燃面料技术406来源：阻燃布料_阻燃面料网

无甲醛阻燃全棉面料整理

由于世界各国要求生产和进口的纺织品不含有毒、有污染物质,因此,开发无甲醛的阻燃剂产品迫在眉睫[5-6]。

目前,天然纤维用耐久阻燃剂以英国Allbrigh&tWilson公司的四羟甲基氯化钅粦(THPC)和亨斯迈公司的N-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺(PyrovatexCP)为代表[1-4]。但THPC在合成过程中使用了甲醛,且会产生具有致癌作用的双氯甲醚,因而欧盟出台法规限制其使用。PyrovatexCP类以羟甲基为反应性基团与纤维交联,同时为了提高阻燃效率,使织物具有足够的磷含量和耐久性,使用时需添加含羟甲基反应基团的交联剂,而羟甲基易分解释放甲醛,导致生产环境和整理后的织物上甲醛超标。

本试验以甲基膦酸二甲酯、五氧化二磷、季戊四醇为主要原料,合成了环保型阻燃剂GM-1。采用阻燃剂GM-1、交联剂柠檬酸/马来酸(物质的量比为1∶1)复配酸、催化剂次亚磷酸钠对棉织物进行阻燃整理,探讨了阻燃剂、交联剂和催化剂用量及焙烘条件对阻燃效果的影响。

1　试验

1.1　材料与仪器

织物　纯棉漂白平布21tex×21tex(潍坊龙都棉纺织印染有限公司)

药品甲基膦酸二甲酯(扬州晨化科技集团有限公司),五氧化二磷(张家港市飞宇化工有限公司),季戊四醇(上海科丰化学试剂有限公司),亚磷酸三苯酯、辛酸亚锡(国药集团化学试剂有限公司),柠檬酸(吴江市昌利化工有限公司),马来酸(上海卓悦化工有限公司),次亚磷酸钠(上海凌峰化学试剂有限公司)

仪器　EHP350MM型微调水平轧车(英国ROACHES公司),YG815B型垂直法织物阻燃性能测试仪(南通三思机电科技有限公司),101-1型电热恒温鼓风干燥箱(上海华联环境试验设备公司),TY800系列断裂强度测试仪(江都市天惠试验机械有限公司),MZ-12型全自动水洗机(上海江枫服装机械厂)

1.2　阻燃剂合成工艺

在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和冷凝管的反应器中,加入甲基膦酸二甲酯142g,加热至50~55℃,然后加入五氧化二磷150g,将反应温度调至90~95℃,保温反应3h。将反应物冷却至50~55℃,加入亚磷酸三苯酯15g,保温2h。继续将反应混合物加热至70~75℃,加入季戊四醇70g、催化剂辛酸亚锡0.2g,于75~85℃保温反应5h,得到的产物为亮黄色透明液体。

1.3　织物阻燃整理工艺

处理工艺　浸轧整理液(二浸二轧,轧余率100%~110%)→预烘(120℃×1.5min)→焙烘(170℃×3min)

工艺处方

阻燃剂GM-1/g　400

复配酸/g60

次亚磷酸钠/g30

加去离子水至/L1

1.4　性能测试

1.4.1　燃烧性能

参照GB/T5455—1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》测定。

1.4.2　断裂强力

参照GB/T3932.1—1997《织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂延伸率的测定条样法》,测定试样纬向5次,取平均值,按式(1)计算织物断裂强力损失率:

式中:W0———整理后织物的断裂强力;

W1———整理前织物的断裂强力。

1.4.3　耐洗性

参照AATCC124—2005《重复家庭洗涤后织物的外观》测定。

2　结果与讨论

2.1　阻燃剂用量

阻燃剂用量是控制整理效果的一个重要因素。在其它处理条件相同的条件下,阻燃剂用量对纯棉织物阻燃性能和断裂强力的影响见表1。

由表1可知,随着阻燃剂用量的增加,棉织物的阻燃性能提高,断裂强力下降,损失率提高。当用量达到400g/L后,阻燃性能基本稳定,断裂强力损失趋缓。由于多元羧酸和纤维素大分子上的反应基团是一定的,当阻燃剂用量超过400g/L后,此时阻燃剂已与多元羧酸和纤维素大分子充分反应,再增加阻燃剂用量,阻燃性能的变化不再明显。经阻燃整理后,由于在纤维的基本结构单元及大分子间引入了一定数量的交联键,因此纤维各结构单元之间的活动受到一定限制,与未处理织物相比负担外力的情况更不均匀,引起强力下降,断裂强力损失率增大。当交联键达到一定数量时,强力下降的幅度变小,断裂强力损失趋缓。这是因为对纯棉织物进行阻燃整理时,添加了多元羧酸作为交联剂,当阻燃剂用量较低时,阻燃剂与多元羧酸、纤维素大分子建立分子间酯键,固着于织物上,使得阻燃性随其用量的增加而提高。综合考虑,确定阻燃剂的用量为400g/L。