0 前言
滌棉織物由于其服用性能優良和結實耐用,是當今用途最廣的紡織品之一。其用于防護服和室內裝飾時,常常需要具有較好的阻燃性能,但由于滌棉織物燃燒時存在的支架效應,使得滌棉織物的阻燃整理遠比純棉織物或純滌織物困難,而成為研究的熱點和難點。
目前作為實驗室評價紡織品阻燃性能的方法,如燃燒試驗法、極限氧指數法(LOI)、發煙性試驗法和熱分析法(TGA)等都是小型試驗方法,試驗環境與真實火災相差較大,所得數據也只能用于一定試驗條件下材料阻燃性能的相對比較,而且不同方法的測試結果有時相互矛盾[1]。大型實物燃燒試驗雖能客觀反映紡織材料的火災危險性,但是成本高,試驗復雜,不可能對所有紡織品進行實物燃燒試驗。采用錐形量熱儀(Cone Calorimeter,簡稱CONE)試驗是近年來在阻燃材料研究領域應用的一種集燃燒釋熱、失重、發煙及煙氣組分研究為一體的先進方法,可同時獲得材料燃燒時有關熱、煙、質量變化及煙氣組分等多種重要信息,并與大型燃燒實驗結果之間存在良好的相關性[2]。它通過測定材料燃燒時的耗氧量,根據耗氧原理,計算試樣在不同外界輻射熱作用下燃燒時所釋放出的熱量,從而獲得材料的熱釋放速率。測試時通過排氣罩排出的全部燃燒氣體,由氣體采樣管收集廢氣試樣,在氣體分析儀中分析其中的氧、一氧化碳、二氧化碳含量。正是基于錐形量熱儀的諸多獨特優點,目前錐形量熱儀法已成為國際上公認的研究材料真實燃燒過程的權威方法,被許多國家、地區及國際標準組織廣泛應用于建筑材料、高分子材料、木材制品等領域,在材料阻燃和火災預防等領域起到越來越重要的作用。但是,該法在阻燃紡織品性能測試方面鮮見報道。
本試驗采用阻燃滌綸與棉的混紡織物(以下簡稱滌棉改性混紡織物),采用棉用阻燃劑對混紡織物中棉組分進行整理,通過正交試驗方法優化整理工藝條件,并采用錐形量熱儀法測試整理后織物,以評定織物的阻燃性能。
1 試驗部分
1.1 材料與試劑
織物 380根/10 cm×300根/10 cm,阻燃滌綸與棉(35/65)混紡斜紋織物[阻燃滌綸短纖中,磷系含量為6 500 mg/kg(上海富爾新紡織阻燃材料有限公司);棉短纖38 mm]
阻燃整理試劑 棉用阻燃劑FPK8002[醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂(上海赫特化工有限公司提供)],棉用阻燃劑CP(山東巨龍集團提供),棉用阻燃劑VOF-C[魯道夫(東莞)有限公司]
1.2 阻燃整理工藝
(1)取FPK8002阻燃劑質量濃度、交聯劑質量濃度、焙烘溫度和焙烘時間為四個因素,分別選取三水平,依據L9(34)表安排試驗,因素水平見表1。
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工藝流程 潤濕的滌棉混紡織物→浸軋(二浸二軋,軋液率70% )→烘干(90℃)→焙烘→性能測試
(2)在改性滌棉混紡織物的燃燒特性研究中,三種阻燃劑(阻燃劑FPK8002、CP、VOF-C)的整理工藝均采用阻燃劑質量濃度400 g/L、交聯劑質量濃度80 g/L、150℃焙烘3 min。
1.3 燃燒性能測試
按GB/T 5455—1997《紡織品燃燒性能試驗垂直法》,采用LCK-08織物阻燃性能測定儀(山東紡織研究院測控設備開發中心),測定試樣的垂直燃燒性能。
按GB/T 5454—1997《紡織品燃燒性能試驗氧指數法》,采用LCK-09自動氧指數測定儀(山東紡織研究院測控設備開發中心),測試試樣極限氧指數(LOI值)。
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