环保耐洗型阻燃面料的阻燃整理

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，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）300350400450500

拉伸强力（N）经向975969.6913852812.6

纬向432412.5394380367.5

撕破强力（N）经向27.226.124.722.320.8

纬向22.620.318.417.315.7

初始损毁长度（cm）11109.598.8

续燃（S）00000

阴燃（S）00000

30次水洗后损毁长度（cm）11.710.59．89．59.3

续燃（S）00000

阴燃（S）00000

50次水洗后损毁长度（cm）12.31110.39.89.6

续燃（S）00000

阴燃（S）00000

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。

2.1.2交联剂GX-100不同用量对织物阻燃效果及各项性能的影响（结果见表2）：

用布：纯棉10s×10s 80×46纱卡

处方：ZR-2 350g/L；DT-6500 20g/L

JFC 1g/L H3PO4 20g/L

表2交联剂GX-100不同用量对织物阻燃性能的影响

GX-100（g/L）011.522.5

拉伸强力（N）经向991.2979.2969.6950.7928.8

纬向450.6430.1412.5400.3393.8

撕破强力（N）经向27.926.926.125.224.6

纬向21.620.620.318.417.8

初始损毁长度（cm）燃尽10.89.89.59.3

续燃（S）00000

阴燃（S）00000

30次水洗后损毁长度（cm）燃尽11．210．510．610.5

续燃（S）00000

阴燃（S）00000

50次水洗后损毁长度（cm）燃尽11.611.411.211

续燃（S）00000

阴燃（S）00000

从以上结果可以看出，GX-100用量在1.5--2g/L时阻燃效果较好，降强较小，水洗对阻燃效果的影响不大。

2.1.3交联剂HX-80不同用量对织物阻燃效果及各项性能的影响（结果见表3）：

用布：纯棉10s×10s 80×46纱卡

处方：ZR-2 350g/L；DT-6500 20g/L；JFC 1g/L；H3PO4 20g/L

表3交联剂HX-80不同用量对织物阻燃性能的影响

HX-80 g/L04045505560

拉伸强力N经向994.3970.9963.2957.7912.3896.4

纬向456.7433.4421.6413.2411.5408.9

撕破强力N经向22.620.420.219.618.818.4

纬向18.216.815.614.413.913.6

初始损毁长度cm燃尽9.59.39.18.88.5

续燃（S）000000

阴燃（S）000000

30次水洗后损

毁长度（cm）燃尽10.510.3109.59.1

续燃（S）000000

阴燃（S）000000

50次水洗后损

毁长度（cm）燃尽1110.810.710.410.2

续燃（S）000000

阴燃（S）000000

从以上结果可以看出，HX-80用量在50-60g/L时阻燃效果较好，降强较小，水洗对阻燃效果的影响不大。

2.2阻燃整理大生产实践：

阻燃整理工艺流程：烧毛—退浆—煮练—漂白—丝光—染色—染后水洗—上阻燃剂烘干—焙烘—后处理—拉幅—预缩—成品

2.2.1超低甲醛系统整理（结果见表4、5）：

（1）织物：纯棉10s×10s 78×45桔黄色纱卡

工作液配方阻燃剂ZR-2 350 g/L

交联剂GX-100 2 g/L

纤维保护剂DT-6500 25 g/L

磷酸H3PO4 20 g/L

渗透剂JFC 1 g/L

（2）织物：纯棉40s×40s 133×72夫绸

工作液配方阻燃剂ZR-2 450 g/L

交联剂GX-100 2 g/L

纤维保护剂DT-6500 25 g/L

磷酸H3PO4 20 g/L

渗透剂JFC 1 g/L

（3）阻燃整理后测试结果：

表4纯棉纱卡阻燃整理结果

检测结果

初始各项指标损毁长度（cm）9.4cm

续燃（S）0

阴燃（S）0

液相甲醛（ppm）37

经向拉伸强力（N）1526.1

纬向拉伸强力（N）968.9

经向撕破强力（N）41.57

纬向撕破强力（N）37.65

水洗30次后损毁长度（cm）9.7 cm

续燃（S）0

阴燃（S）0

（洗涤条件：双缸洗衣机，40℃，15分×30次）

表5纯棉府绸阻燃整理结果

夫绸各项指标检测结果

初始各项指标损毁长度（cm）9．5

续燃（S）0

阴燃（S）0

液相甲醛（ppm）16

经向拉伸强力（N）17．2

纬向拉伸强力（N）15．4

经向撕破强力（N）15．4

纬向撕破强力（N）7．9

AATCC水洗30次后损毁长度（cm）9．7

续燃（S）0

阴燃（S）0

（AATCC Whirlpool洗衣机洗涤条件：温度55℃×12分X30次，标准洗涤剂66g，高水位，柔和洗涤方式）

2.2.2低甲醛系统阻燃整理（结果见表6）：

用布：10X10X80X46X58纯棉纱卡

阻燃工作液配方：

阻燃剂ZR-2 400 g/L

交联剂HX-80 60 g/L

纤维保护剂DT-6500 30 g/L

渗透剂JFC 2 g/L

磷酸20 g/L

表6纯棉纱卡阻燃整理结果

初始各

项指标 深兰成品艳兰成品黑色成品

损毁长度（cm）8.87.68.1

续燃（s）000

阴燃（s）000

布面甲醛（ppm）85.675.877.4

经向拉伸强力（N）154714301395

纬向拉伸强力（N）747695710

经向撕破强力（N）28.426.827

纬向撕破强力（N）2624.526.2

水洗

30次后损毁长度（cm）8.48.98.5

续燃（s）000

阴燃（s）000

（洗涤条件：双缸洗衣机，40℃，15分×30次）

阻燃整理标准不同，检测方法不同，结果也不同。目前国际上的阻燃纺织品很多，如日本JIS，中国的GB以及国际标准ISO等，某些国家的地区和组织，各协会如美国纺织化学家和染色家协会（AATCC），材料试验协会（ASTM）等，均有一套自已的标准和测试方法，不同类别的纺织品，就用不同的测试方法。

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