纖維素纖維織物的阻燃整理

纖維素纖維容易燃繞,所以對纖維素纖維紡織物的阻燃整理研究得最多。常用的阻燃劑主要是含磷化合物,如四羥甲基氯化磷(THPC)。整理時如與含氮或含鹵素的化合物并用,可提高阻燃效果。THPC可與纖維素纖維發(fā)生交聯,又能與三羥甲基三聚氰胺等發(fā)生縮合反應,常與尿素及三羥甲基三聚氰胺(TMM)等混和組成浸軋液??椢锝浗埡蠛娓?,在140~150℃焙烘 4~5分鐘使阻燃劑發(fā)生縮合反應而固著在纖維上。產品具有耐洗的阻燃性和防皺性,但織物的斷裂強度和撕破強度有所降低。THPC和氨(NH3)起縮合反應,能生成網狀結構的聚合物固著在纖維上,所以也可用THPC溶液浸軋織物。烘去大部分水分后,用氨熏固著法進行阻燃整理。THPC在整理過程中釋出氯化氫,會損傷纖維,須在浸軋液中加入適量緩沖劑。THPC與氫氧化鈉作用后可生成四羥甲基氫氧化磷(THPOH),也是良好的阻燃整理劑,由于在整理過程中無氯化氫釋出,因而被廣泛應用。

纖維素纖維屬于易燃纖維,受強熱時分解出可燃性氣體C0、CH4、C2H6及焦油與固體炭,引起有焰燃燒及陰燃,致使燃燒迅速蔓延。但纖維素纖維沒有熔融性,經阻燃劑整理后阻燃效果較好。熱塑性纖維如滌綸、錦綸必須達到比熔點更高的溫度才會著火燃燒,離開火源后,燃燒部分因呈熔融態(tài)會自行脫落,火焰即時熄滅。在滌棉、滌粘、滌麻等混紡或交織物中,則可熔融纖維被不熔融纖維所支持,離開火源后仍能繼續(xù)燃燒且更猛烈,這就是“支架現象”。經阻燃整理的棉纖維支架作用更顯著。因此,上述混紡織物阻燃整理效果常不理想,用十溴聯苯醚及氧化銻處理的滌棉混紡織物雖有一定效果,但使用量過高,手感欠佳,還影響有色織物的色光。

滌綸織物的阻燃整理

滌綸是合成纖維中應用較廣的品種,燃燒時熔融,熔融體落下能阻礙繼續(xù)燃燒。滌/棉混紡織物燃燒時,棉纖維生成的炭化物使滌淪纖維熔融體落下受阻,燃燒不易熄滅。滌綸可用磷酸三(2,3-二溴丙)酯等作整理劑。

毛織物的阻燃整理

羊毛的回潮率和受熱分解氣體的著火點都比較高,而羊毛本身的含氮量又高。因此,羊毛不易燃燒而著火后有自熄性。其阻燃整理主要是利用鈦鹽或鋯鹽與纖維生成絡合物,通常在織物染色后進行。一般是在60℃以下處理30分鐘,也可與染色一并進行。

阻燃整理造價信息

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選用阻燃劑時,除了必須考慮阻燃效果和耐久程度外,還必須注意對織物的強度、手感、外觀、織物染料色澤及色牢度有無不良的影響;對人體皮膚有無剌激,阻燃劑在織物受熱燃燒時有無毒氣產生,與其他整理劑的共容性等。

無機阻燃劑

(1)將硼砂與硼酸按照7:3比例混合溶解于水,織物浸漬干燥后,增重6%~10%就可獲得阻燃效果。磷酸氫二銨、硼砂、硼酸按照5:3:7比例混合應用有同樣的效果。

織物在這兩類阻燃劑溶液中浸漬烘干后,在織物受熱燃燒時,會熔融形成薄膜包覆在纖維表面,將纖維與火源、空氣隔離,阻止燃燒進行,達到阻燃目的。銨鹽受強熱分解出難燃的氨氣,起沖淡織物受熱分解出的可燃氣作用。但此類阻燃劑不耐水洗,不宜用于露天應用的織物,如帳篷及必須經常洗滌的織物。

(2)銻鈦絡合物:將氯化鈦與氧化銻的混合液浸軋織物,烘至半干,用氨氣處理后可與纖維素反應,生成纖維素銻鈦絡合物,同時水解生成的氫氧化鈦與氫氧化銻沉積在纖維上。纖維受強熱燃燒時,有脫水作用,降低了纖維熱分解時產生的可燃性氣體及焦油物質,因而具有優(yōu)良及較耐久的阻燃效果,同時還有防霉功能,但整理后織物的手感較差,強力下降較多。

有機阻燃劑

(1)普魯本阻燃劑:是一種穩(wěn)定的四羥甲基氯化膦-尿素化合物,即THPC-尿素初縮體。阻燃性能良好,耐洗性好,并能較好地保持織物原有特性,強力降低少。在國外應用廣泛,我國于80年代引進了這種阻燃劑及整理技術。其主要工藝流程如下:

織物浸軋工作液→烘干→氨熏→氧化→堿洗→皂洗→水洗→烘干。

(2) 派羅伐特克斯CP(Pyrovatex CP):是一種含有機磷與氮化合物的阻燃劑,我國也生產類似產品。此法工藝較簡單,可用通常的軋→烘→焙法,在一般設備上即可生產。產品耐洗,手感好,阻燃性能也好,但織物強力降低較多。

(3) 十溴聯苯醚和三氧化二銻協(xié)合阻燃劑:主要用于滌綸或滌棉混紡織物,藉粘合劑將其固著在織物上,這種阻燃劑無毒無污染,阻燃效果好,也較耐洗。滌棉混紡織物由于棉纖維的支架作用,協(xié)合阻燃劑用量必須在30%以上時才有阻燃效果。

國內外阻燃品種較多,大都是鹵素、磷、氮的化合物。阻燃劑所起作用因品種不同而異,或起隔離織物與空氣接觸,如硼砂、硼酸混合物;或阻燃劑本身受熱分解放出難燃或不燃氣體沖淡可燃氣;或改變纖維熱分解物的成分;或生成高熔點灰燼,起到阻燃燒蔓延的作用。

1.織物燃燒機理

(1)燃燒現象可分為有焰燃燒和無焰燃燒兩種,前者是fibre熱裂解時形成的氣體or揮發(fā)性液體的燃燒,后者則是殘渣(碳)的氧化。

(2)fibre的燃燒與其熱裂解的產物有關,不同fibre的熱裂解過程不同。

2.阻燃機理

(1)覆蓋論:阻燃劑在>500℃時能在fibre表面形成有隔絕作用的覆蓋層,除阻礙O2供應外,還阻止可燃氣體向外擴散,從而達到阻燃目的,如硼砂-硼酸。

(2)氣體論:

一是阻燃劑在燃燒溫度下,分解出不燃氣體, 將可燃性氣體濃度沖淡到能產生火焰濃度以下;另一種是阻燃劑在加熱條件下,能作為活潑性較高的游基轉移體,從而阻止了游離基反應的進行。

(3)熱論:

一是阻燃劑在高溫下發(fā)生吸熱變化,如熔融和升華,從而阻止燃燒蔓延,另一種則是fibre迅速散熱,使織物達不到燃燒溫度。

(5) 催化脫水論

主要指改變fibre的熱裂解過程。由于阻燃劑能使纖維素分子鏈在斷裂前發(fā)生迅速而大量的脫水,甚至發(fā)生某些交聯作用,阻止左旋葡萄糖的生成,使有焰燃燒得到抑制。

有機磷化合物的阻燃作用是由于它可與纖維素分子中的羥基形成酯,阻止左旋葡萄糖的形成,且進一步使纖維素脫水,生成不飽和雙鍵,促進纖維素分子間形成交聯,增加碳狀物的形成,阻陰燃效果較好。只有當整理劑用量提高到10%后,才能有效阻止有焰燃燒。2100433B

阻燃整理不同織物阻燃常見問題

  • 織物阻燃劑的阻燃原理是什么呀?這么添加織物阻燃劑?

    阻燃劑是通過若干機理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應、不燃氣體的窒息作用等。多數阻燃劑是通過若干機理共同作用達到阻燃目的。 1、 吸熱作用 任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的,...

  • 阻燃織物標準是啥?

    GB8965-98 中國國家阻燃服標準 中國國家標準局于1998年在參照1988年同名標準與國際同類標準而頒布的工業(yè)阻燃服標準, 對以下諸方面作了詳細規(guī)定:阻燃服的整體性能,衣料和縫線的阻燃性能, 衣...

  • 織物阻燃劑哪種阻燃效果好

    一次性防火整理劑 將纖維在防火整理劑水溶液中浸漬后干燥,能保持織物的良好防火性能,但一經水洗即全部失效。這類防火劑有磷酸氫鐵、烷基磷酸鐵、磷酸鹽、無機澳化物、硼砂、硼酸等,可用于劇院、辦公大樓和地下商...

紡織物的燃燒是一個復雜的過程。它們的易燃性除了纖維的化學組成以外還和織物結構以及織物上染料等物質的性質有關。阻燃劑的作用主要是:改變纖維著火時的反應過程,在燃燒條件下生成具有強烈脫水性的物質,使纖維炭化而不易產生可燃的揮發(fā)性物質,從而阻止火焰的蔓延。阻燃劑分解產生不可燃氣體,從而稀釋可燃性氣體并起遮蔽空氣作用或抑制火焰的燃燒。阻燃劑或其分解物熔融覆蓋在纖維上起遮蔽作用,使纖維不易燃燒或阻止炭化纖維繼續(xù)氧化。

阻燃整理有三個途徑:

(1)竭燃法:阻燃劑與纖維素fibre以離子鍵or共價鍵結合,使其在fibre中不溶解而獲得耐久性阻燃效果。

(2)原液法:將阻燃劑直接加入到紡絲液中。

(3)共聚法:將阻燃劑加入到聚合物鏈段中,使織物具有耐洗、耐漂、耐汗?jié)n等合格牢度,并不致被皮膚吸收。

印染廠主要采用第一種方法:

(一)、無機阻燃劑整理:

1.金屬氧化物和鹵化物:如鈦、銻的氧化物、鹵化物,一般制成懸浮液。

不耐久、手感粗,最好與其它阻燃劑一起使用,主要用于厚重織物如帳逢等。

2. 硼砂(Na2B4O710H2O)

一般與硼酸按1∶1或7∶3混合使用。價廉,不耐洗,用于室內不常洗織物。

3.磷酸鹽

Zn3(PO4)2 、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等,單獨or與其他阻燃劑混合使用,手感硬,最好與Ti(HSO4)4一起使用。

浸軋(10~32%尿素 5~16%(NH4)2HPO4)→烘干→焙烘→水洗→浸軋(25~50%Ti(HSO4)4)→堿洗→烘干(or再浸軋3%聚乙烯乳液)

(二)有機磷阻燃劑

1.THPC(四羥甲基氯化磷)

①系白色,可溶于水和低級醇的結晶化合物

②THPC的水溶液具有酸性:

③能與胺、酰胺、酚、醇等反應。

④與纖維可發(fā)生類似反應,據此推例,THPC在纖維分子間形成交聯:

⑤整理工藝:THPC—酰胺(proban)

處方: THPC, NaOH(or2.5%Na2CO3) 尿素 TMM 柔軟劑

16% 1% 9.7% 1% 0.1%

浸軋整理液→烘干 焙烘 水洗、烘干

⑥特點:阻燃性↑,但機械性能↓手感粗,有吸氯泛黃現象

2、PyrovatexCP

工作液組成:阻燃劑,緩沖劑,穩(wěn)定劑,催化劑,柔軟劑、固著劑等。

浸軋(CP)→浸軋(TMM)→烘(85℃)→焙烘(160℃)→堿洗、水洗

特點:阻燃性高,強力損失小。

上述阻燃整理劑一般對滌綸不起作用,故滌/棉混紡織物的阻燃整理必須按纖維特性分別選用適當的整理劑。

滌綸屬熱塑性fibre,260℃熔融,560℃燃燒,燃燒時or移開火源,滌綸熔融物滴落且收縮,火焰可自行熄滅。但在滌/棉混紡物中,棉fibre會形成支架作用,阻止熔體滴落,而使其繼續(xù)燃燒,滌綸失去了自熄作用,且滌綸較高的燃燒熱,會加速棉fibre的燃燒,致使燃燒現象更為復雜,比純紡者更危險,目前還沒有理想的阻燃劑。

滌/棉阻燃整理工藝:

滌組分用三(2,3一二溴丙基)膦酸酯(TDBPP),棉組分用THPC,兩種整理劑可用同浴浸軋?zhí)幚怼?

要求:兩種整理劑有相容性,能在同一條件下固著。

工藝流程:

浸軋→烘干→熱溶(180~200℃)→皂洗(70~80℃)→水洗→烘干

特點:耐久性↑,服用性能↓,有機膦對人體健康有一定危害。

阻燃整理用途

織物經阻燃整理后,并不能達到如石棉的不可燃程度,但能夠阻遏火焰蔓延,當火源移去后不再燃燒,并且不發(fā)生殘焰陰燃。阻燃整理織物可用于軍事部門、工業(yè)交通部門、民用產品,如地毯、窗簾、幕布、工作服、床上用品及兒童服裝等。

2.織物的可燃性

(1)著火性:即著火點高低,表示起火的難易。

(2)燃燒性能:在特定條件下,樣品燃燒的速率。

(3)燃燒的毀壞性:燃燒中,通過熱傳導使皮膚T↑,引起灼傷。還有煙及有毒氣體的危害。

纖維按燃燒性能一般分為:

(1)不燃性:玻璃fibre、石棉、鋼鐵纖維等。

(2)難燃性:聚氯乙烯,聚丙烯腈等

(3)可燃性:羊毛,Silk,滌綸、尼龍等

(4)易燃性:纖維素fibre,硝化纖維素

3.阻燃(整理)效果的評定

(1)垂直燃燒試驗樣法:試樣于阻燃試驗儀中,固定試樣,使試樣下端離燈口距離為19cm,調節(jié)火焰高度為38mm , 試樣12S取出,計算剩余燃燒時間和陰燃時間。

(2)測需氧指數(OI)

OI指樣品在N2、O2混合氣體的環(huán)境中保持燭狀燃燒所需O2的最小體積分數,即

常見的有:①測定織物燃燒的極限氧指數,也就是測定織物在氧氮混合氣體中能維持燃燒所需最少的氧氣體積含量。②按規(guī)定條件測定織物著火后燃燒持續(xù)時間和織物被燒焦的程度。③測定織物燃燒時熱的傳導速率。

阻燃整理不同織物阻燃文獻

地毯阻燃劑,無鹵環(huán)保阻燃劑,滌綸耐久阻燃劑,純棉阻燃整理劑,環(huán)保阻燃整理劑,布料織物面料阻燃劑,阻燃助劑 地毯阻燃劑,無鹵環(huán)保阻燃劑,滌綸耐久阻燃劑,純棉阻燃整理劑,環(huán)保阻燃整理劑,布料織物面料阻燃劑,阻燃助劑

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阻燃及未阻燃棉織物的熱裂解 朱平隋淑英王炳孫鎧青島大學東華大學 原載 :六屆后整理論文集; 261-263( lq052) 【摘要】用 PY-GC-MS色質聯用儀研究阻燃及未阻燃棉纖維 (織物 )的裂解產物,分析阻燃纖 維在裂解時以呋喃類、葡聚糖等環(huán)狀化合物為主的原因。 【關鍵詞】阻燃棉織物熱裂解裂解產物色質聯用儀 中圖法分類號: TS16 文獻標識碼 :A 用 PY-GC-MS聯用儀研究阻燃及未阻燃織物的裂解產物,在棉纖維的裂解一氣相色譜圖上確 認了 43個峰,認定了裂解產物 40 種,比國內外文獻多了 12 種;阻燃棉纖維的裂解產物確 認了 28個峰,含裂解產物 27種。比國內文獻增加了 4 種。 1 材料與實驗 1·1 樣品的阻燃整理 試驗用織物為純棉漂白床單布, 阻燃劑 CFR-201,六羥甲基三聚氰胺樹脂 (HMM),柔軟劑 CGF 等,設備用瑞士 BENZ小樣機。阻燃整理工藝

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尼龍66織物的磷氮復合阻燃整理 尼龍66織物的磷氮復合阻燃整理

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評分: 4.6

摘要:采用有機磷酸酯和含氮阻燃劑復配阻燃體系對尼龍66(PA66)織物進行阻燃整理。探討了阻燃劑用量及配比、焙烘溫度對織物燃燒性能的影響。優(yōu)化的阻燃整理工藝條件為:含磷阻燃劑和含氮阻燃劑質量比1:3,阻燃劑30%,焙烘溫度160℃。經阻燃整理的尼龍66織物具有良好的耐熔滴性,其極限氧指數可達35.0%,損毀長度降至4.2 cm,續(xù)燃時間僅為1.04 s,斷裂強力僅下降3.6%。熱重分析(TGA和DTA)表明,阻燃整理后的PA66織物在燃燒過程中分解溫度提前,降解速率變小,殘?zhí)苛吭黾?掃描電鏡(SEM)發(fā)現,燃燒殘余物表面有蜂窩狀的孔洞。該阻燃體系通過氣相阻燃、吸熱阻燃及凝聚相成炭阻燃等多重阻燃機制,提高了PA66織物的阻燃性能。

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當代紡織工業(yè)的發(fā)展需要和人們的安全要求,阻燃劑在織物的作用已經不可缺少了,運用最廣泛的還是在紡織品領域。

阻燃劑作用和功能原理:阻燃劑在紡織品的廣泛運用其最大程度是由于它熱處理過程非常成功和先進了。

因此了解阻燃劑的熱處理過程是至關重要的,阻燃劑在熱處理過程中最關鍵是聚合物的形成和結晶行為這兩效果一定要,阻燃劑的熱定形和焙烘的溫度、時間,都必須和織物纖維的結構相適應,但是值得注意的是選用阻燃劑的焙烘溫度都必須高于織物的熱定形溫度,其次注意的是阻燃劑整理后織物表面也許會殘留下阻燃劑,所以注意清洗干凈!

阻燃劑阻燃整理的最佳前提條件有:

1、織物必須干凈整潔且具有吸收能力,從而確保阻燃劑能很好的滲透進去,并且避免化學品之間可能產生的化學反應,如:漿料等。這些都是影響織物阻燃性的因素,織物前處理后還可能會從殘留淀粉、漿料或者油等,必須水洗干凈。

2、還需烘干效率通常高于生產效率,對于生產加工來說,大量的添加整理劑并不能彌補較低的處理效果,生產還需要提高整理穩(wěn)定和延遲處理時間等。

3、阻燃整理是一個濕處理過程,在使用前需將處理溶液的PH值調整到合適大小。紡織阻燃劑的相關操作工藝可以直接電話客服為您解答。

總結:織物阻燃劑阻燃最重要的前提條件是烘焙的時間和溫度,但烘焙的時間和溫度都取決織物的結構和前處理的溫度。

(文章來源:互聯網,如有疑問,請聯系我們)

1.棉織物的阻燃整理

棉織物的阻燃整理發(fā)展很快,目前國內比較成熟,阻燃劑基本可以工業(yè)化生產純棉耐久性阻燃整理,大體有下列三種方法﹕

A﹒Proban/氨熏工藝,Proban法是英國Wilson公司首先用于工業(yè)化生產,傳統(tǒng)的Proban法是阻燃劑THPC(四羥甲基氯化氨)浸軋后焙烘工藝,改良的方法是Proban/氨熏工藝,工藝流程為﹕浸軋阻燃整理→烘干→氨熏→氧化→水洗→烘干。國內已有北京光華、江陰印染廠、鞍山棉紡印染廠等引進國外的助劑和設備進行生產。這是目前公認的阻燃效果好、織物降強小、手感影響少的工藝。但由于設備問題限制了其推廣。

B﹒PyrovatexCP整理工藝。國內已有上海農藥廠、常州化工研究所、天津合材所、華東理工大學、青島紡織服裝學院等單位生產該助劑。產品的阻燃性能較好,耐久性好,可耐家庭洗滌50次甚至200次以上,手感良好,但強力降低稍大。國內使用該類阻燃劑的廠家有二、三十家。

純棉暫時性、半耐久性阻燃整理——電熱毯、墻布、沙發(fā)布等織物的阻燃耐洗次數要求不是很高,這類產品做暫時性或半耐久性阻燃整理即可。即能耐1~15次溫水洗滌,但不耐皂洗。主要有硼砂~硼酸工藝、磷酸氫二銨工藝、磷胺工藝、雙氰胺工藝等。上述工藝應用在純棉織物上工業(yè)化生產的不多。青島大學紡織服裝學院的SFR-203屬半耐久性阻燃整理劑。

2.毛織物的阻燃整理

羊毛具有較高的回潮率和含氨量,故有較好的天然阻燃性,但若要求更高的標準,則需進行阻燃整理。最早的羊毛阻燃整理是采用硼砂、硼酸溶液浸漬法,產品用于飛機上的裝飾用布。這種方法阻燃效果良好,但不耐水洗。60年代后采用THPC處理,耐洗性較好,但工序繁復,手感粗糙,失去了毛織物的品格。國際羊毛局研究的方法是采用鈦、鋯和羥基酸的絡合物對羊毛織物整理,獲得滿意的阻燃效果,且不影響羊毛的手感,故得到普遍采用。主要有鈦、鋯、鎢等金屬絡合整理劑。80年代后期以來,國內有幾個單位研究開發(fā)毛用阻燃劑及整理工藝,獲得了滿意的結果。天津合成材料研究所研制了復合型WFR-866系列阻燃劑,一種為WFR-866F(以氟的絡合物為主要成份),一種為WFR-866B(以含溴羥基酸為主要成份)。天津仁立毛紡廠、北京制呢廠、北京毛紡廠均采用廬阻燃劑處理精、粗紡產品。青島大學紡織服裝學院研制了SFW系列毛用阻燃劑,與濟寧毛紡廠、濰坊第二毛紡廠合作開發(fā)純毛阻燃產品,產品阻燃性能達到和超過了國內外同類產品水平。

目前,純毛阻燃織物主要應用于飛機艙內、高級賓館等地毯、窗簾、貼墻材料等。

3.滌綸織物的阻燃整理

滌綸織物的阻燃整理到目前為止,還沒有找到一種適宜的理想阻燃劑。三磷酸酯(2、3-二溴丙基)(TDBPP)對滌綸阻燃有一定效果,但有致癌作用。美國莫倍爾公司(Mobilchemco)推出一種Antiblaze19T阻燃劑,適于100%滌綸織物,效果較好,毒性不大。國內常州化工研究所制造的FRC-1即屬同類產品,常州針織總廠、上海針織廠用該阻燃劑生產純滌綸針織品。此外對含溴、銻化合物的整理劑如十溴聯苯醚、六溴環(huán)十二烷、三氧化二銻、五氧化二銻等都進行了研究,在工作液中添加粘合劑,將阻燃劑粘合于織物上。

但總的來說,整理織物阻燃性尚可,但手感硬,有白霜現象、色變等,整理液的穩(wěn)定性也不好。主要原因是阻燃劑粒度大,易聚沉,且對纖維吸附性差。據國外介紹,粒子大小在15~20nm,則阻燃效果可提高3倍,手感柔軟,耐洗性也好。國內對滌綸織物進行研究的有﹕常州化工研究所、常州針織總廠、常熟緯編總廠、遼寧市經編廠、中國紡織大學、青大紡織服裝學院、石家莊紡織經編廠等。

滌綸一浴阻燃劑是一種乳白色液體,它是以六溴環(huán)十二烷為主要成分的水分散型阻燃劑。適用于滌綸及尼龍織物的耐久性阻燃整理,可采用與染色同浴法或浸軋法進行阻燃整理。與染料同浴法進行阻燃整理時,可以縮短工藝流程而不影響阻燃效果,不影響織物手感和色光,而且經反復水洗后織物的阻燃性能不下降。2100433B

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