[摘要]選擇針織物來考察其阻燃整理的效果,主要研究了漂白、染色以及用于漂染加工的一些化學助劑等不同的印染整理工藝對織物可燃性整理的影響。試驗中采用BS5438燃燒性能垂直測試法測試整理織物的可燃水平,該方法的測試結果非常接近于織物的實際燃燒行為。應用SPSS程序對試驗結果進行了統計分析和評價,準確地描述了化學參數是如何、以何種程度影響針織物燃燒行為的。
染整工藝對針織物阻燃整理效果的影響
選擇針織物來考察其阻燃整理的效果,主要研究了漂白、染色以及用于漂染加工的一些化學助劑等不同的印染整理工藝對織物可燃性整理的影響。試驗中采用BS5438燃燒性能垂直測試法測試整理織物的可燃水平,該方法的測試結果非常接近于織物的實際燃燒行為。應用SPSS程序對試驗結果進行了統計分析和評價,準確地描述了化學參數是如何、以何種程度影響針織物燃燒行為的。
據統計,在一般的家庭火災中,首先被點燃的通常是紡織品、木制品和紙張等,占起火原因的63%占燃燒材料的70%。紡織品,是最容易燃燒的,通常首先被點燃的是棉織物(90.6%),其次是家具填充物和床墊(6%)、裝飾織物(1.7%)及其他裝飾紡織品(1.7%)等。
通過采用燃燒性能較差的材料、加強對原材料和制成品的檢測以及對相關法律和規章制度的完善等措施,均有助于減少由于紡織品而造成的財產損失乃至傷亡事故的發生,但由于這些方案要么限制了人們的選擇權及審美觀,要么給人們造成了沉重的經濟負擔,因此難以為廣大群眾所接受。
這樣看來,明確纖維及織物結構是如何影響產品最終燃燒性能,以此來指導生產便顯得十分重要。通過對加工過程的控制,我們就有可能生產出具有適宜物理及燃燒性能的最終產品。在以前的研究工作中,我們曾試圖準確地描述針織物性能對其阻燃性的影響。通過研究,我們分析了針織物印染整理工藝對其阻燃性能的影響,以揭示加工過程中的物理、化學參數對產品阻燃性的作用。
織物的可燃性決定于各種各樣的因素,例如纖維的成分、織物的結構、氧的濃度以及環境條件(濕度、溫度和氣流速度等),但織物上的整理劑對其燃燒性能的影響也不容忽視。這些整理劑能夠通過催化織物產生可燃性物質、干擾阻燃劑系統或者間接地與織物上殘余染色助劑及印花粘合劑發生相互作用等方式來影響織物的燃燒行為。眾所周知,在洗燙過程中沉積于織物上的硬水物質,尤其是對于以無磷洗滌劑洗滌的產品,能夠提高某些材料的可燃性并妨礙阻燃劑發生作用。就織物的印染整理工藝而言,早期研究表明:酸性、還原及直接染料和酸性熒光增白劑均可提高織物的LOI值;而另一方面,活性染料對織物LOI值的影響強弱卻取決于應用方式。因此,我們就有可能通過在染色處方中引入含氮、硫及鹵素的基團或引入諸如銅、鈷等金屬離子來提高織物的LOI值,這些物質還有助于防止由于織物熱分解而產生可燃、易爆氣體。研究顯示:分散染料,尤其是含氮分散染料可能對滌綸織物的可燃性具有非常明顯的抑制作用。另外,漂白、凈洗及柔軟等洗滌助劑一般是可燃性的,若洗滌后織物上仍殘留有這些化學品,則織物的可燃性會被增強。
在這種背景下,那種認為服裝面料的潛在可燃性極大地取決于印染工藝的觀念是合理的。早期的相關研究均取材于一種整理基布,并考察它對材料可燃性的影響。本研究中,我們采用了經過仔細選擇的針織物;在前期的研究中,我們曾就這些針織物的物理參數對其阻燃性的影響進行了研究,以測定各種印染工藝及印染助劑對織物燃燒特性的影響程度。這樣,我們便有可能就所有可能的印染加工對某一種織物燃燒特性的影響作出評估。
試驗
所有織物為未經染整加工的原坯布。經煮練后,這些織物隨之用不同的印染加工工藝處理,處理后的織物經冷水漂洗并自然晾干。
化學藥品及試驗方法
漂白。純棉19.4tex單面針織物以0.2%、0.4%和0.6%的雙氧水(Merc,50%)用量進行漂白。
熒光增白。我們選擇了兩種熒光增白劑Unitex2BT(Setas化學公司)和陰離子、反應型的TechowhiteNABFlüssig(ToranKimyaCo.,TextilColorAG)來研究熒光增白劑對針織物阻燃性能的影響。這兩種熒光增白劑均為芪結構衍生物,在漂白-增白浴中的使用量分別為0.05、0.1%和0.2%。當增白劑濃度變化時,雙氧水的濃度則固定為0.4%。
活性染料染色:采用非常適用于棉及粘膠纖維的RemazolNavyRGBgran150%活性染料(DystarCo.,BASF)分別以0.5%、1%、2%的濃度對棉和粘膠織物進行染色。
分散染料染色。以分散染料DispersolNavyC-VSE(DystarCo.,BASF)對滌綸單面針織物進行染色,染料濃度分別取0.5%、1%和2%。
柔軟整理。柔軟整理可使織物柔軟,賦予織物滑爽的手感,并可改善織物的可縫紉性。在生產中,常用的柔軟劑為陰離子、季銨鹽及非季銨鹽陽離子、非離子和中性柔軟劑。本研究采用了陽離子型KF94、非離子型WF95(Setas化學公司)、微乳型SoftyconMES有機硅(ToranKimyaCo.,TextilColorAG)、陽離子型HagesoftKD、非離子型HagesoftNT(LefateksChemicalCo.,THORGmbH)以及兩性型SoftyconPWSK(ToranKimyaCo.,TextilColorAG)等柔軟劑以五個不同的濃度水平(硅柔軟劑:1%、1.5%、2%、2.5%和3%;其他柔軟劑:1%、2%、3%、4%和5%)應用于棉織物漂白浴。
消泡劑。在漂白浴(0.4%H2O2)中分別加入五種不同濃度(0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L和0.5g/L)的弱兩性型TCEntshaeumerTSR-K消泡劑(Toran Kimya Co.,Textil ColorAG),以研究消泡劑對織物阻燃性的影響。
抗起球劑。選用了ToracallASW-1酸性纖維素酶(ToranKimyaCo.,TextilColorAG)來研究酶的應用對織物可燃性的影響。抗起球劑使用的濃度水平為:0.5%、1%、1.5%、2%和2.5%。
織物所經歷的所有整理加工均采用Ahiba實驗染色機,以1:20的生產浴比進行。織物印染整理處方及其后處理工藝見表2。每個試樣的可燃性均進行四次平行測試,共進行了297次測試以評價其整理效果。
由于垂直燃燒測試法更加接近于人們穿著服裝的實際情況,故我們采用了BS5438燃燒性能垂直測試法測試整理織物的可燃性。測試前,將試樣在溫度20℃±2℃和相對濕度65%±2%條件下平衡24h。試驗測試了所有試樣的點燃時間和火焰擴散60cm所需的時間,測試火焰擴散速度(R,mm/s)的同時還測試了碳化長度及燃燒時間。
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