第九章阻燃整理
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阻燃整理技术纺织纤维基本上属易燃烧物质,在~300℃裂解,裂解产物与空气混合,具有可燃性,自燃或遇明火燃烧。
阻燃整理:阻止织物燃烧。
或使纺织品燃烧速度放慢,离开火焰后不燃烧。
纺织品的燃烧性:纺织品燃烧过程有物理变化和化学变化。
燃烧模式纤维热裂解纤维热性能物理指标玻璃化温度(Tg):低---热塑性纤维,Tg、Tm<Tp、Tc。
燃烧前受热,先软化、收缩、熔融,后裂解、燃烧。
燃烧时由于熔融物滴落可以造成续燃困难,但高温熔滴粘着皮肤造成深度灼伤。
高---非热塑性纤维,如天然纤维、耐高温纤维,Tg、Tm>Tp、Tc, 受热至高温直接裂解,燃烧。
熔融温度(Tm)热裂解温度(Tp)燃烧温度(Tc)需氧指数LOI纺织品燃烧需氧指数(限氧指数):LOI指在N2、O2混合气体中,纺织品保持烛状燃烧所需O2的最小体积分数。
LOI = O2/N2+O2×100% 需氧指数,大---难燃。
>21%(空气中氧比例)小---易燃。
<21%燃烧骨架效应:也称蜡烛焰芯效应。
混纺织物如涤/棉织物在燃烧时,非热塑性纤维的炭化对热塑性纤维的熔融起骨架作用,熔融物不滴落,粘附在骨架上燃烧,如同蜡烛燃烧。
因此,混纺织物阻燃很困难。
阻燃方法纺织品阻燃针对燃烧的整个过程进行抑制,方法如下:1)对纺织品热分解产物进行控制,使分解产物成为不燃性产物和固体残碴。
2)热裂解产生气体为大量不燃性气体,如水、SO2、CO2,冲稀可燃性气体。
3)干扰、终止燃烧火焰的氧化还原反应,熄灭火焰。
4)形成阻隔层,阻止热、可燃气体在火焰与织物之间传递。
二、阻燃机理1、棉织物的阻燃机理纤维素热裂解:棉阻燃剂棉织物阻燃后,热裂解温度降低,裂解以炭化形式为主。
涤纶的阻燃机理:涤纶阻燃:裂解温度和裂解产物不改变,火焰燃烧受到抑制。
涤纶燃烧:自由基连锁氧化反应,放出大量热。
火焰反应涤纶阻燃剂阻燃整理工艺:1、棉织物的阻燃整理不耐洗阻燃整理:硼砂:硼酸:磷酸氢二铵= 7:3:5 或5:5:1 织物浸轧烘干,增重10~15%即有效。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
织物的阻燃涂层整理
1.前言
据美、英、日等国家对火灾起因的统计,近年来纺织品引起的火灾呈上
升趋势,已占据火灾总数的一半,造成了生命和财产的巨大损失,世界各
国纷纷出台了纺织品阻燃的有关标准,对室内装饰、工业用布、服装用纺
织品等做了严格的规定。
绝大部分的纺织材料是可燃的,需要经过阻燃处理来降低燃烧速度或使
其离开火源后能够迅速停止燃烧。
纺织品的阻燃整理有两种方式:1、添
加型,将阻燃材料与纺丝原液混和,或将阻燃剂加到聚合物中再纺丝,从
而使纺出的丝具有阻燃效果。
2、后整理型,在染整加工过程中,将阻燃
材料通过浸渍、浸轧或涂层等方法整理到织物上。
本文主要介绍织物的阻
燃涂层整理。
阻燃涂层胶是功能性涂层胶的一种,是把阻燃材料通过一定的方式添加
到涂层胶中去,整理后不仅具良好的涂层风格,同时赋予织物优异的阻燃
效果。
涂层阻燃整理与传统的浸渍或浸轧阻燃整理相比,具有耐洗性好,
强力不下降,不需要污水处理等优点,因此,在室内家纺、工业用布等领
域应用广泛。
2. 阻燃涂层胶中涂层基胶的类型和性能特点
印染行业应用的涂层胶主要有聚丙烯酸酯(PA)、聚氨酯(PU)和
PUA。
PA的价格较低,合成和聚合技术较易掌握,能满足一般涂层要求,
但目前市场上的产品质量参差不齐。
与PA相对,PU在性能上有独特之处,主要为耐磨、耐溶剂、耐低温(一30℃以下),防水透湿性好,具有优异
弹性和皮膜感。
PUA是将PU与PA进行接枝,它结合了PU与PA的优点,
专注下一代成长,为了孩子。
染整概论重要名词解释1、退浆率=(退浆前上浆率—退浆后上浆率)/退浆前上浆率失重率=(退浆前织物重量—退浆后织物重量)/退浆前织物重量2、轧余率=(轧液后织物重量—轧液前织物重量)/轧液前织物重量3、浴比:加工物质量与加工液(质量)体积之比4、丝光指纤维素纤维织物在一定张力、一定温度、一定时间的条件下与浓碱反应,使纤维具有良好的尺寸稳定性,并具有丝样光泽的过程。
5、碱缩指纤维素纤维织物在一定温度、一定时间的条件下与浓碱反应,使织物变得紧密、富有弹性的加工过程。
(松式加工)6、炭化就是利用羊毛纤维与植物性杂质对无机酸有不同的稳定性,使织物性杂质受到破坏,达到除草目的的过程。
7、练碱率(脱胶率)绸匹脱胶后的失重对脱胶前绸匹重量的百分率8、原纤化指利用纤维易于原纤化的倾向,将湿织物在松弛状态下使未被固定在纤维内部的短纤维末端翘起的过程9、松弛加工是将纤维纺丝、加捻、织造时所产生的扭力和内应力消除,并对加捻织物产生解捻作用而形成皱效应的过程10、定形是指纺织品经过一定的处理,从而获得所需的形态并保持其稳定性的过程11、热定型是利用合成纤维的热塑性,将织物在一定的张力下加热到所需温度,并在此温度下加热一定时间,然后迅速冷却,使织物的尺寸形态达到稳定的加工过程12、碱减量利用热碱对酯健的水解作用,且碱的水解作用是由表及里的,纤维表面被腐蚀,出现坑穴,纤维变细,纤维重量减少,光泽柔和,有真丝般手感滑爽有弹性的过程13、碱量率指碱处理使纤维重量减少的比率14、染色指染料与纤维酯健发生化学或物理化学的结合,或利用化学方法在纤维上生成染料,使整个纺织品具有一定坚牢色泽的加工过程15、染色牢度指染色产品在使用过程中或以后的使用加工过程中,纺织物上的染料经受各种因素的作用而在不同程度上能保持其原来色泽的能力(或不退色的能力)16、染料是指能在水溶液或其他介质中使纤维染成各种坚牢色泽的有色有机化合物17、颜料(涂料)指不溶于水,并对纤维没有亲和力,只能依靠粘着剂的作用机械的附着在物体上而着色的有色物质18、耐晒牢度指染物在日光照射下保持不褪色的能力19、耐洗牢度指染物在肥皂等溶液中洗涤时的牢度20、补色:在可见光范围内,凡是两种不同颜色的光相混合在一起成为白色的这两种颜色成为互补色。
苏州大学硕士学位论文真丝绸阻燃整理姓名:***申请学位级别:硕士专业:纺织化学与染整工程指导教师:***20040501真丝绸呲燃整理中文摘要真丝绸阻燃整理中文摘要本文主要采用金属络合物六氟锆酸铵((NH。
)。
ZrF。
)及有机膦系阻燃剂N一羟甲基一3一(二甲氧基瞵酰基)丙酰胺(CP)对真丝织物进行阻燃整理,通过测定阻燃后真丝织物的极限氧指数(LOI)、剩炭率、垂直燃烧性能来衡量其阻燃效果。
通过研究整理工艺因素如阻燃剂浓度、整理时间、温度、工作液pH值、添加剂等,从而优选出一套适于真丝织物的阻燃整理工艺。
本文还通过研究真丝织物阻燃前后剩炭率、傅立叶变换红外光谱、广角X一射线衍射、热重分析以及差示扫描量热分析、氨基酸分析探究了阻燃机理,指出锆盐与有机膦系阻燃剂都是固相阻燃机理,前者的固相机理主要通过燃烧后增加炭质残渣含量来体现,后者主要通过受热时先使纤维脱水炭化生成难燃性物质而表现出来。
本文还对阻燃后真丝织物的泛黄指数、强力、染色性能作了测试,指出阻燃整理对丝织物的物理机械性能的影响。
经研究发现,有机膦系阻燃剂对真丝的阻燃性能有很大提高,只是会引起真丝织物一定程度的泛黄,还有待进一步研究改进。
金属锆盐的作用效果不及有机膦系阻燃剂。
【关键词】:真丝阻燃整理六氟锆酸铵四溴苯酐有机膦阻燃剂作者:关晋平指导教师;陈国强教授真丝绸阻燃整理英史摘要FlameResistanceFinishing0nSilkFabricsAbstractThedissertationmainlystudiedtheflameretardancyonsilkfabrictreatedwithammoniumhexanuorozirconater(NH4)IZrF6)andphosphorus—basedflameretardantssuchasN—hydroxymethyl(3-dimethoxylphosphono)propionamide(CP).Theflameresistantpropertywasidentifiedbylimitedoxygenindex(LOI),verticalfammabilitytestandcharresidueyieldete..Techniquefactorswasalsodiscussedinconcentrationofflameretardant、time、temperature、pHvalueoffinishingbath、additiveetc.,SOastooptimizeafinishart.Bycharresidueyield、infraredspectroscopy(IR)、scanningelectronmicrographphotographs(SEM)、wide·angleX-raydiffractionpatterns(WAXD)、thermogravimetricanalysis(TGA)、differentialscanningcolorimetry(DSC)andaminoacidanalysisofuntreatedsilkfabricandflameretardedsilkfabric,themechanismofflameresistancewasanalyzed,whichindicatedthatboththetwoflameretardantsarethecondensed—phaseflameresistancemechanism.Theformerhasmorecontentofcharresiduebytheendofcombustion.Thelatteralsohasmuchmorecharresiduethanuntreatedsilkfabricbydehydrationandcharformationduringpyrolysis.Thewhiteness、yellow—causingindex、strength、dyeingpropertyofthetreatedfabricaretestedtoindicatethephysicalandmechanicalproperties.Asaresult,organophorous-basedCPWaSaneffectiveflameretardant,butitcanmakesilkfabricbecomeyellowtosomeextent,whichneedfurtherstudy.Themetalcomplexcompound(Nn4)2ZrF6ispoorerthanorganophorous—basedCPintheeffectofflameresistance.[Keywords]:silkfabricflameresistancefinishingammoniumhexanuorozirconatetetrabromophthalicanhydrideorganophorous—basedflameretardantnWrittenbyGuanJinpingSupervisedbyProEChenGuoqiang鞠45622苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
纺织品的功能整理技术论文题目:纺织品的阻燃整理技术院系:纺织与材料学院专业班级:轻化工程10(3)*名:**学号:***********目录:摘要: (2)1.前言 (3)2.阻燃纺织品的发展概况 (4)3.纺织纤维的热裂解及阻燃机理 (4)3.1燃烧过程 (4)3.2纺织品的阻燃机理 (5)4.阻燃整理效果的影响因素及阻燃整理工艺 (8)4.1阻燃整理效果的影响因素 (8)4.2棉织物的阻燃整理 (8)4.3涤纶织物的阻燃整理 (9)4.4 涤/棉混纺织物的阻燃整理 (9)4.5 阻燃工艺 (10)5.纺织品阻燃效果的测试方法 (10)5.1极限氧指数的测定 (10)5.2纺织品阻燃性能测定--垂直燃烧试验 (11)6.阻燃整理剂的分子结构特征 (11)7.主要存在问题及解决方法 (12)参考文献: (13)纺织品的阻燃整理技术摘要:随着纺织品应用领域的不断扩大和需求量的日益增多,由纺织品引起的火灾也不断增加,尤其是床上用品和室内装饰用纺织品,其所引起的火灾比例占火灾总数的一半以上,这对人们的生命安全及财产损失造成了极大的威胁。
为了减少因纺织品着火而引起的火灾的发生,需要对纺织品进行一定的阻燃整理。
现在已经有很多纺织品阻燃整理的新技术。
本论文中系统介绍了纺织品的阻燃整理技术,包括该功能整理技术的发展现状、作用原理、影响该功能整理技术应用效果的主要工艺参数、应用效果主要采用的标准及测试的参数、采用整理剂的分子结构特征及制备方法及该功能整理技术主要存在的问题及解决方法等。
关键词:纺织品;纺织品阻燃整理;阻燃;阻燃整理;功能整理;工艺参数;应用效果测试参数;制备方法。
1.前言随着纺织品应用领域的不断扩大和需求量的日益增多,由纺织品引起的火灾也不断增加。
据统计,由纺织品引起的火灾约占火灾总数的一半以上,特别是建筑住宅火灾,纺织品着火蔓延引起火灾所占的比例更大,床上用品和室内装饰用纺织品为起火的主要原因。
纺织品的阻燃机理及方法(2008-08-01 12:32:31)转载▼标签:阻燃剂阻燃纤维纺织品的阻燃按生产过程及阻燃剂的引入方法大致分为纤维的阻燃处理和织物的阻燃整理两类。
2 1 纤维的阻燃处理2 1 1 阻燃机理纤维的阻燃处理是对一些本身是可燃的原丝(如涤纶、棉纶、腈纶)加入某种阻燃剂,使其抑制燃烧过程中的游离基;或是改变纤维的热分解过程,促进脱水炭化;有些则是使阻燃剂分解释放出不燃气体覆盖在纤维表面,起隔绝空气作用。
2 1 2 阻燃处理方法1 提高成纤高聚物的热稳定性(1)在成纤高聚物的大分子链中引入芳环或芳杂环,增加分子链的刚性、大分子链的密集程度和内聚力,然后将这种高热稳定性的高聚物用湿法纺丝制成纤维。
(2)通过纤维中线形大分子链间交联反应变成三维交联结构,阻止碳链断裂,成为不收缩,不熔融的阻燃性纤维。
(3)将纤维在200-300℃的空气氧化炉中停留几十分钟或数小时使纤维大分子受热后发生炭化,成为具有阻燃性的纤维。
2 原丝阻燃改性(1)共聚法:在成纤高聚物的合成过程中,把含有磷、卤、硫等阻燃元素的化合物作为共聚单体(反应型阻燃剂)引入到大分子链中,再把这种阻燃性强的物质加到纤维中。
(2)共混法:与共聚法同属原丝改性,是将阻燃剂加入纺丝熔体或纺制阻燃纤维的方法。
(3)接枝改性:用放射热、高能的电子束或化学引发剂使纤维(或织物)与乙烯基型的阻燃单体发生接枝共聚,是获得有效而持久的阻燃改性方法。
接枝阻燃改性纤维的阻燃性与接枝单体中阻燃元素的种类及接枝部位有关,接枝部位对阻燃效果的影响次序为:芯部接枝>均匀接枝>表面接枝。
2 2 织物的阻燃整理2 2 1 阻燃机理1 覆盖层理论:阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出,起到阻燃作用。
2 不燃气体理论:阻燃剂受热分解出不燃气体,将纤维素分解出来的可燃气体浓度冲淡到燃烧下限以下。
3 吸热理论:阻燃剂在高温下,发生吸热反应,降低温度阻止燃烧蔓延。
阻燃整理技术的现状及发展趋势近年来,世界各国因纺织品引起的火灾不断增加。
我国这十几年来,平均每年发生的火灾次数为3—4万起,死亡人数2—3千人,火灾损失折款2—3亿人民币。
1985年,哈尔滨天鹅饭店大火死亡十人,受伤七人,直接经济损失24.9万元;1994年,克拉玛依大火,死伤300多人,都是因纺织品燃烧引起的。
我国纺织品阻燃整理技术发展概况;我国纺织品阻燃技术始于50年代,以研究棉织物暂时性阻燃整理起步,但发展缓慢。
60年代才出现耐久性纯棉阻燃纺织品。
70年代开发了PyrovatexCP型阻燃剂,并开始了对合成纤维及混纺织物阻燃技术研究阶段。
80年代,我国阻燃织物进入了新的发展时期,许多单位开发了棉、涤及混纺织物的阻燃剂及整理技术和阻燃合成纤维。
阻燃纤维的研究开发——我国阻燃纤维的研究开发起步于70年代;80年代至今,上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维进行了小试研究,涤纶和丙纶已形成批量生产能力,但总体说来,阻燃纤维产品仍处在研究和试阶段。
所用的阻燃剂大多是磷、卤素的有机物或有机物加无机物,个别的用高分子物,如环状芳香族磷酸酯、羟乙基四溴双酚A(涤纶);氯化聚两烯、六溴环癸烷、乙二酸(五溴苯)酯、磷酸三溴苯酯-氯化石蜡、六氯环戊二烯的二聚物等(丙纶);含增效剂的卤化物体系、有机磷化物(锦纶);氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑等(腈纶)及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯(粘胶)等。
通过小试或中试鉴定的单位有:A.阻燃涤纶:新乡市新科特种纺织、上海化纤公司、天津化纤研究所、江苏纺研所等。
B.阻燃丙纶:南京化工设计研究院、北京化纤研究所、江苏纺研所、天津合成材料研究所、山东化纤所、山海关化纤厂、广州化纤所等。
C.阻燃锦纶:成都科大、四川维纶厂等。
D.阻燃腈纶:上海合纤所、上海金山石化、山西煤化所、山东工业大学等。
E.阻燃粘胶:上海纺研院、丹东化纤厂、南京化纤厂、上海第三化纤厂、福建南平化纤厂等。
织物阻燃整理方法织物阻燃整理可以通过多种方法实现,以下是几种常见的方法:1. 溶胶-凝胶法:通过改变分子构件模块的化学成分和排列以及通过调整它们的纳米和微米结构来实现。
在织物表明形成溶胶来隔绝 O2,阻止自you基的逸出,从而提高纺织品的阻燃性。
此法有着工艺简单、效率高、反应条件温和、成膜性好以及易于在溶胶阶段进行物理或化学改性等优点。
此外,还可实现基材的环境友好表面功能化,根据网络修饰部分的化学结构,可以在纺织品表面裁剪出不同的功能性质。
在纺织品的防紫外线、固定生物分子、染色牢度、抗皱整理、超疏水性、抗静电性能等方面发挥了作用。
2. 喷雾法:配置好的阻燃整理液采用手工喷雾或者机械喷雾的方式整理织物,一般用于面积大且厚重或者表面突出、花纹的织物,如地毯、帷幕等。
3. 涂布法:指将阻燃剂加入树脂中,借用树脂本身的粘着性将阻燃剂与织物结合的方法。
包括刮刀法、浇铸法和压延法。
在市场上应用比较普遍,比如一些工业用布等。
4. 浸轧焙烘法:浸轧→预烘→焙烘,该方法使用广泛。
配置的整理液包含阻燃剂、催化剂、交联剂等。
一般用于棉织物或者麻织物的阻燃整理。
5. 浸渍烘燥法:需处理的面料在阻燃整理溶液浸渍一段时间,之后可以使用烘箱干燥或者自然晾干。
阻燃剂要充分渗透进纤维内部纤维与阻燃剂才能更好的结合。
6. 微胶囊法:阻燃成分分散成小颗粒作为胶囊的芯材,无机物或有机物作为胶囊的壳壁并包裹阻燃成分,形成壳包芯的结构。
阻燃成分得到很好的保留,对织物的物理机械性能影响小。
请注意,不同方法适用于不同类型和需求的织物,选择合适的阻燃整理方法需要根据具体情况进行评估和实验验证。