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(jì)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。
【中國阻燃面料網(wǎng)www.China-Fire-Retardant.com】
