目前有多種化學方法用于纖維素的阻燃整理,但僅有少數方法整理后織物經多次水洗和干洗后依然保持優良的阻燃性能,這些整理稱之為耐久阻燃整理。其中大多數整理采用氮羥甲基磷酸酯和預縮氨焙烘。很難相信這些方法已問世30年并一直占據棉織物阻燃整理主導地位,但其在整理技術方面也有不盡人意的地方。
過去阻燃整理常用氯化四羥甲基瞵钅(ＴＨＰＣ),而近年來預縮氨整理用得多一些。經它整理后的織物阻燃耐久性很好,但這項技術過于復雜,涉及氨化室和嚴格的控制條件。除此,應用條件、成本以及氨氣的產生等都使其不夠理想。
氮羥甲基磷化物盡管沒有預縮氨處理后的阻燃耐久性好,但由于其操作方便,軋 烘 焙整理設備易得,因此在棉織物阻燃整理領域仍廣泛應用。大多數氮羥甲基磷化物通過二甲基(Ｎ 羥甲基甲氨酰乙基)膦酸鹽和三聚氰胺甲醛交聯樹脂來提高織物的阻燃性能,但兩者都會在織物整理和使用過程中釋放出甲醛。
由于以上提及的局限性和當前市場潛在的要求,一些織物僅在有限次數的水洗后保持阻燃性的需求,尋求新的阻燃替代品的研究方興未艾。研究的方向放在開發一種對織物的機械物理性能(如:強力、手感、色澤等)影響很小且適用于當前的軋 烘 焙整理設備,化學原料便宜的阻燃整理化學品。迄今為止已經開發出多種含羥基有機磷化物耐久壓燙阻燃整理化學品。
這種理念的新型化學品適應國內外紡織印染廠大規模的生產,其阻燃耐久性基于纖維素的化學改性,通過使用含羥基阻燃添加劑、氮羥甲基交聯樹脂、催化劑和常規軋 烘 焙設備完成整個阻燃過程。它不同于非甲醛阻燃整理劑,和常用的織物耐久壓燙整理系統相同。
1 實驗
1 1 化學品
含有膦酸酯低聚物的阻燃劑;ＤＭＤＨＥＵ樹脂1(不含緩沖液和催化劑),ＤＭＤＨＥＵ樹脂2(含緩沖液無催化劑),ＭＦ樹脂(三羥甲基三聚氰胺樹脂);催化劑氯化鎂溶液;70%磷酸溶液;潤濕劑;脂肪醇乙氧基化物表面活性劑;反應性硅柔軟劑;滲透劑。
1 2 機織物
白色印花純棉布:織物克重為108ｇ/ｍ2(實驗所用布樣重400ｇ)。棕色斜紋純棉布:織物克重為246ｇ/ｍ2。
1 3 針織物
針織物由14/1環錠紡純棉紗做襯墊紗、30/1環錠紡紗做面紗和底紗三線襯墊構成。針織物和機織物都經過燒毛、煮練、漂白(僅白色織物)。
1 4 應用
樣品浸入阻燃整理溶液中,用軋輥浸軋確保化學物質進入織物。實驗室采用兩浸兩軋工藝,但在工廠生產中僅一浸一軋。在一定的帶液率下烘干、焙烘,然后在60℃下水洗。
1 5 織物后處理
機織物在60℃下水洗15ｍｉｎ然后烘干。針織物在60℃下水洗15ｍｉｎ,然后在60℃通過浸染法加入10%起絨潤滑劑,保持15ｍｉｎ。干燥后進行四次機械起絨,然后汽蒸、拉幅。
1 6 水洗/干洗
按照ＡＡＴＣＣ測試方法124 1996(在40℃或50℃)僅對針織物干洗(商業)和實驗室水洗。
1 7 燃燒實驗
按照ＡＳＴＭＤ6413 99做垂直燃燒,按照ＣＰ ＳＣ16ＣＦＲ1610做45°角燃燒實驗,按ＡＳＴＭＤ2863 00測極限氧指數。
1 8 物理機械性能測試
按照ＡＳＴＭＤ5035 90測拉伸強力,按照ＡＳＴＭＤ1424 96測撕破強力。
2 結果與討論
2 1 機織物:含ＤＭＤＨＥＵ樹脂的阻燃整理
由于現在已做過商業棉織物產品50次水洗后可通過垂直燃燒的實驗,具有耐久阻燃性能,所以本文研究沒有集中在耐久整理上,而致力于解決當前阻燃市場的不足之處(如甲醛釋放、成本投資等)。在這個目標下使用廉價的化學品和棉織物耐久壓燙整理的技術形成新的阻燃體系。
表1描述了典型的使用ＤＭＤＨＥＵ交聯體系和阻燃劑對斜紋棉織物的整理。混合物中含有32%阻燃劑,16%ＤＭＤＨＥＵ樹脂,8%催化劑,0.01%潤濕劑,帶液率<80%(基于織物原始重量),ｐＨ值調節至2.8(加三乙醇胺),織物在60℃烘3ｍｉｎ,在160℃焙烘3ｍｉｎ,在40℃用家用洗滌劑清洗。正如數據所示,在30次家用洗滌后,織物的阻燃耐久性及ＬＯＩ、垂直燃燒測試結果都很好。
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