滌棉織物具有良好的耐磨、吸濕、透氣和柔軟等物理性能和優良的熱穩定性、耐酸堿性,因此,被廣泛用于服裝、家具面料和裝飾材料等。然而,滌棉織物極易燃燒,對其進行阻燃處理非常重要。幾十年來,有關滌棉織物阻燃整理的阻燃劑有大量文獻報道[1-4],但是由于毒性大、環保問題以及阻燃耐久性差等問題,并沒有得到廣泛應用[5]。
本項目采用機磷酸鈦(PVA-P-Ti)對滌棉織物進行阻燃整理,并采用了熱重分析法(TGA)和差示掃描熱量測定法(DSC)對阻燃織物的熱性能進行分析;通過極限氧指數(LOI)、垂直燃燒試驗測試了其阻燃性能;并研究阻燃滌棉織物的白度和力學性能,通過纖維截面切片對阻燃滌棉織物的微觀結構進行觀察。
1 試驗
1.1 材料、試劑和儀器
織物 18.2 tex×18. 2 tex, 220根/10 cm×140根/10 cm滌棉混紡機織物(四川川棉廠)
試劑 阻燃劑PVA-P-Ti(自制),磷酸、氨水、尿素、無水碳酸鈉(分析純,成都科龍化工試劑廠)
儀器 XZT-100氧指數測定儀,CZF-2型垂直燃燒儀, STA 449 C Jupiter(同步熱分析儀(德國耐馳儀器制造), SBDY-1數顯白度儀,Y172型纖維切片器,XSZ-4G型生物顯微鏡,HD026N型電子織物強力機
1.2 阻燃整理工藝
工藝處方
阻燃劑PVA-P-Ti/(g/L) 100~400
尿素/(g/L) 50~100
pH值4~10
滲透劑JFC/% 5%
工藝流程 織物浸軋整理液(二浸二軋,軋液率70% ~80% )→預烘(90℃, 5 min)→焙烘(165℃,
3 min)→皂洗→水洗→烘干
1.3 性能測試
1. 3. 1 磷含量
采用釩鉬酸銨比色法(GB/T 6437—2002)測定布樣中總磷含量P。
1. 3. 2 阻燃性能
用XZT-100氧指數測定儀按照GB/T 5454—1997《紡織品燃燒性能試驗氧指數法》對織物進行測試;用CZF-2型垂直燃燒儀按照GB/T 5455—1997《紡織品燃燒性能試驗垂直法》對織物進行垂直燃燒測試。
1. 3. 3 熱性能(TG-DSC)
用同步熱分析儀對織物進行熱性能測試,氮氣流速45 mL/min,稱取5~7 mg試樣置于鋁坩堝中,以10℃/min速率從40℃升溫至590℃,同時得到TG和DSC曲線,采用德國耐馳(Netzsch)熱分析軟件ProteusAnalysis得到DTG曲線和分析數據。
1. 3. 4 白度測試
將布樣折疊4層,剪成4個直徑為6 cm的圓布片,用白度實物標準(GSBA 67001 )校準過的SBDY-1數顯白度儀逐層測量白度,每層測3次,取平均值為該層白度,測量時均應保持4層疊合,取各層平均值為白布的白度。
1. 3. 5 纖維截面組織
用Y172型纖維切片器按GB/T10685—2007《羊毛纖維直徑試驗方法投影顯微鏡法》將纖維截面切成20~25μm薄片,在XSZ-4G型生物顯微鏡下觀察截面切片組織,放大后,再用SONY DSC-W300數碼相機拍照。
1. 3. 6 力學性能
用HD026N型電子織物強力機按照GB/T 3923—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》測定滌棉織物的抗拉斷裂強力、斷裂伸長和斷裂伸長率。
1. 3. 7 耐水洗性
參照AATCC 124—1996《重復家庭洗滌后織物的外觀》測定阻燃織物的耐水洗性。
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