環(huán)保耐洗型阻燃面料的阻燃整理
環(huán)保耐洗型阻燃面料的阻燃整理
目前用于純棉織物耐久性阻燃整理的方法有Probanx氨熏法,因需要特殊的設(shè)備而未能大量推廣使用,我公司的阻燃整理采用軋焙法,ZR-2適用于棉、麻、粘膠等纖維素纖維的耐久性阻燃整理。阻燃整理后織物無續(xù)燃、陰燃,并且耐洗性非常好,可以耐50次水洗,降強(qiáng)小,超低甲醛阻燃整理后織物的手感非常好。
一般阻燃劑與樹脂配套使用,在整理過程中,樹脂與棉纖維素的羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這是其具有耐久性的根本原因。但是使用樹脂會在織物上殘留甲醛,在綠色環(huán)保呼聲日益高漲的今天,殘留甲醛是亟待解決的重要問題?椢锝(jīng)ZR-2阻燃系統(tǒng)整理后,阻燃損毀炭長可控制在10cm以內(nèi),無續(xù)燃,陰燃。低甲醛系統(tǒng)游離甲醛可控制在100ppm以內(nèi),鋼度低于4.8cm,超低甲醛系統(tǒng)游離甲醛可控制在40ppm以內(nèi),鋼度低于3 cm。本文主要講述在不同棉織物上的阻燃整理。
1試驗(yàn)
1.1反應(yīng)機(jī)理
阻燃劑的種類眾多,分為鹵素,磷酸酯類和無機(jī)阻燃劑。阻燃劑通過物理、化學(xué)兩個方面發(fā)揮阻燃作用。磷酸酯類阻燃劑受熱時和氧作用生成不揮發(fā)性磷的含氧酸和磷酸,含氧酸能催化含羥基化合物,脫水成炭,降低材料的質(zhì)量損失和可燃物的生成量。磷酸受熱生成偏磷酸,最后生成多聚磷酸玻璃體。不揮發(fā)性磷的氧化物和聚合磷酸玻璃體,能嚴(yán)密蓋在材料表面,使其與空氣隔絕,從而起到阻燃效果。
1.2試驗(yàn)材料:
1.2.1織物品種:純棉10s×10s 80×46紗卡
純棉10s×10s 78×45紗卡
純棉40s×40s 133×72夫綢
1.2.2化學(xué)藥品:阻燃劑ZR-2(石家莊聯(lián)邦科特)
交聯(lián)劑HX-80(石家莊聯(lián)邦科特)
交聯(lián)劑GX-100(石家莊聯(lián)邦科特)
DT-6500(石家莊聯(lián)邦科特)
1.2.3試驗(yàn)儀器:YG026PC型電子織物強(qiáng)力機(jī)振蕩水浴鍋Rapid軋車
YLA-2000電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)YG815A型織物阻燃性能測試儀
Haier雙缸洗衣機(jī)Whirlpool洗衣機(jī)Whirlpool烘干機(jī)
722S可見光分光度計等
1.3參考標(biāo)準(zhǔn):
(1)織物燃燒性能阻燃防護(hù)服GB 8965-1998紡織品燃燒性能試驗(yàn)垂直法GB/T 5455-1997
(2)織物撕破強(qiáng)力GB/T 3917梯形法
(3)織物拉伸強(qiáng)力GB/T 3923條樣法
(4)布面游離甲醛含量GB/T 2912.1-1998水萃取法
(5)織物洗滌方法美國染色家和化學(xué)家協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)AATCC124測定
2結(jié)果與討論
阻燃整理工作液主要由阻燃劑及其配套助劑組成,阻燃劑ZR-2通過交聯(lián)劑作用與纖維素分子上的羥基反應(yīng),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將阻燃劑與纖維牢固結(jié)合起來,從而賦予織物非常優(yōu)秀的阻燃性和耐洗性,經(jīng)過50次洗滌后仍具有非常好的阻燃效果。阻燃劑ZR-2已通過上海天祥質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司Intertek認(rèn)證,未檢出多溴聯(lián)苯(PBB)、五溴聯(lián)苯醚(PENTA BDE)、八溴聯(lián)苯醚(OCTA BDE)、3-(2.3-二溴丙基)磷酸酯(TRIS)、3-吖淀基氧化磷(TEPA)屬環(huán)保型阻燃劑。
交聯(lián)劑在阻燃整理中有雙重作用,一是其自身所含氮元素將會產(chǎn)生顯著的“磷-氮效應(yīng)”,發(fā)揮更佳的阻燃性能,二是樹脂的交聯(lián)作用,可以提高阻燃劑的耐洗性。
DT-6500具有極佳的保護(hù)纖維的斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力,并且耐磨性非常好。
2.1阻燃效果的各種影響因素:
2.1.1阻燃劑ZR-2不同用量對阻燃效果及各項(xiàng)性能的影響(結(jié)果見表1):
用布:純棉10s×10s 80×46紗卡
DT-6500 20g/L JFC 1g/L
H3PO4 20 g/L GX-100 1.5g/l
表1阻燃劑ZR-2在不同用量對織物阻燃性能的影響
ZR-2(g/L)300350400450500
拉伸強(qiáng)力(N)經(jīng)向975969.6913852812.6
緯向432412.5394380367.5
撕破強(qiáng)力(N)經(jīng)向27.226.124.722.320.8
緯向22.620.318.417.315.7
初始損毀長度(cm)11109.598.8
續(xù)燃(S)00000
陰燃(S)00000
30次水洗后損毀長度(cm)11.710.59.89.59.3
續(xù)燃(S)00000
陰燃(S)00000
50次水洗后損毀長度(cm)12.31110.39.89.6
續(xù)燃(S)00000
陰燃(S)00000
阻燃劑的用量決定阻燃效果的重要因素,用量越大,阻燃效果越好,相對應(yīng)降強(qiáng)也大,一般ZR-2用量在400g/L時就能達(dá)到很好的阻燃效果,再加大用量,阻燃效果并沒有明顯的提高,而且隨著阻燃劑用量的增加,強(qiáng)力損傷加大,綜合各種因素,推薦阻燃劑用量:ZR-2 350-450g/L。當(dāng)然布上含阻燃劑量與帶液率密切相關(guān),一般在70%左右。
2.1.2交聯(lián)劑GX-100不同用量對織物阻燃效果及各項(xiàng)性能的影響(結(jié)果見表2):
用布:純棉10s×10s 80×46紗卡
處方:ZR-2 350g/L;DT-6500 20g/L
JFC 1g/L H3PO4 20g/L
表2交聯(lián)劑GX-100不同用量對織物阻燃性能的影響
GX-100(g/L)011.522.5
拉伸強(qiáng)力(N)經(jīng)向991.2979.2969.6950.7928.8
緯向450.6430.1412.5400.3393.8
撕破強(qiáng)力(N)經(jīng)向27.926.926.125.224.6
緯向21.620.620.318.417.8
初始損毀長度(cm)燃盡10.89.89.59.3
續(xù)燃(S)00000
陰燃(S)00000
30次水洗后損毀長度(cm)燃盡11.210.510.610.5
續(xù)燃(S)00000
陰燃(S)00000
50次水洗后損毀長度(cm)燃盡11.611.411.211
續(xù)燃(S)00000
陰燃(S)00000
從以上結(jié)果可以看出,GX-100用量在1.5--2g/L時阻燃效果較好,降強(qiáng)較小,水洗對阻燃效果的影響不大。
2.1.3交聯(lián)劑HX-80不同用量對織物阻燃效果及各項(xiàng)性能的影響(結(jié)果見表3):
用布:純棉10s×10s 80×46紗卡
處方:ZR-2 350g/L;DT-6500 20g/L;JFC 1g/L;H3PO4 20g/L
表3交聯(lián)劑HX-80不同用量對織物阻燃性能的影響
HX-80 g/L04045505560
拉伸強(qiáng)力N經(jīng)向994.3970.9963.2957.7912.3896.4
緯向456.7433.4421.6413.2411.5408.9
撕破強(qiáng)力N經(jīng)向22.620.420.219.618.818.4
緯向18.216.815.614.413.913.6
初始損毀長度cm燃盡9.59.39.18.88.5
續(xù)燃(S)000000
陰燃(S)000000
30次水洗后損
毀長度(cm)燃盡10.510.3109.59.1
續(xù)燃(S)000000
陰燃(S)000000
50次水洗后損
毀長度(cm)燃盡1110.810.710.410.2
續(xù)燃(S)000000
陰燃(S)000000
從以上結(jié)果可以看出,HX-80用量在50-60g/L時阻燃效果較好,降強(qiáng)較小,水洗對阻燃效果的影響不大。
2.2阻燃整理大生產(chǎn)實(shí)踐:
阻燃整理工藝流程:燒毛–退漿–煮練–漂白–絲光–染色–染后水洗–上阻燃劑烘干–焙烘–后處理–拉幅–預(yù)縮–成品
2.2.1超低甲醛系統(tǒng)整理(結(jié)果見表4、5):
(1)織物:純棉10s×10s 78×45桔黃色紗卡
工作液配方阻燃劑ZR-2 350 g/L
交聯(lián)劑GX-100 2 g/L
纖維保護(hù)劑DT-6500 25 g/L
磷酸H3PO4 20 g/L
滲透劑JFC 1 g/L
(2)織物:純棉40s×40s 133×72夫綢
工作液配方阻燃劑ZR-2 450 g/L
交聯(lián)劑GX-100 2 g/L
纖維保護(hù)劑DT-6500 25 g/L
磷酸H3PO4 20 g/L
滲透劑JFC 1 g/L
(3)阻燃整理后測試結(jié)果:
表4純棉紗卡阻燃整理結(jié)果
檢測結(jié)果
初始各項(xiàng)指標(biāo)損毀長度(cm)9.4cm
續(xù)燃(S)0
陰燃(S)0
液相甲醛(ppm)37
經(jīng)向拉伸強(qiáng)力(N)1526.1
緯向拉伸強(qiáng)力(N)968.9
經(jīng)向撕破強(qiáng)力(N)41.57
緯向撕破強(qiáng)力(N)37.65
水洗30次后損毀長度(cm)9.7 cm
續(xù)燃(S)0
陰燃(S)0
(洗滌條件:雙缸洗衣機(jī),40℃,15分×30次)
表5純棉府綢阻燃整理結(jié)果
夫綢各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果
初始各項(xiàng)指標(biāo)損毀長度(cm)9.5
續(xù)燃(S)0
陰燃(S)0
液相甲醛(ppm)16
經(jīng)向拉伸強(qiáng)力(N)17.2
緯向拉伸強(qiáng)力(N)15.4
經(jīng)向撕破強(qiáng)力(N)15.4
緯向撕破強(qiáng)力(N)7.9
AATCC水洗30次后損毀長度(cm)9.7
續(xù)燃(S)0
陰燃(S)0
(AATCC Whirlpool洗衣機(jī)洗滌條件:溫度55℃×12分X30次,標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑66g,高水位,柔和洗滌方式)
2.2.2低甲醛系統(tǒng)阻燃整理(結(jié)果見表6):
用布:10X10X80X46X58純棉紗卡
阻燃工作液配方:
阻燃劑ZR-2 400 g/L
交聯(lián)劑HX-80 60 g/L
纖維保護(hù)劑DT-6500 30 g/L
滲透劑JFC 2 g/L
磷酸20 g/L
表6純棉紗卡阻燃整理結(jié)果
初始各
項(xiàng)指標(biāo) 深蘭成品艷蘭成品黑色成品
損毀長度(cm)8.87.68.1
續(xù)燃(s)000
陰燃(s)000
布面甲醛(ppm)85.675.877.4
經(jīng)向拉伸強(qiáng)力(N)154714301395
緯向拉伸強(qiáng)力(N)747695710
經(jīng)向撕破強(qiáng)力(N)28.426.827
緯向撕破強(qiáng)力(N)2624.526.2
水洗
30次后損毀長度(cm)8.48.98.5
續(xù)燃(s)000
陰燃(s)000
(洗滌條件:雙缸洗衣機(jī),40℃,15分×30次)
阻燃整理標(biāo)準(zhǔn)不同,檢測方法不同,結(jié)果也不同。目前國際上的阻燃紡織品很多,如日本JIS,中國的GB以及國際標(biāo)準(zhǔn)ISO等,某些國家的地區(qū)和組織,各協(xié)會如美國紡織化學(xué)家和染色家協(xié)會(AATCC),材料試驗(yàn)協(xié)會(ASTM)等,均有一套自已的標(biāo)準(zhǔn)和測試方法,不同類別的紡織品,就用不同的測試方法。
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