棉织物的阻燃整理综述.
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Pyrovatex派劳特司CP 阻燃面料工艺及注意事项pyrovatex派劳特司cp阻燃面料工艺及注意事项pyrovatexcpnew(派劳特司cpnew)阻燃面料加工工艺及注意事项纤维素纤维耐洗阻燃整理剂用途天然和/或再生纤维素纤维织物的阻燃整理特点效益-整理浴酿制直观,应用领域工艺直观,适用于於常-工厂投资大,可以延用常规的拉幅定型设备规设备-与其他的纺织化学品相融性高-工艺的灵活性大,如改善手感-可与全氟型拒水、拒油整理剂共浴-提供一次性完成三防整理的工艺-经整理后的织物级保持原来的特质-工作服的可穿着性提高,保留着纤维素纤维的宽敞特质-耐沸水洗-阻燃效果能长期保存-在明火灭后无继续发白光现象-不单是初期燃烧被阻,在火源切断后,织物表面只遗留下碳素的蕨科瓶保护层,因此不能稳步播发白光或二度燃烧。
性质化学结构:离子性:ph值:比重(25℃):物理形态:贮存稳定性:相容性:生态/毒性:有机磷化合物,对纤维存有反应性酸性浴呈圆形强阳离子性4.5-5.4约1.3无色至微黄色液体於20℃恰当储存於密封容器中时pyrovatexcpnew平衡18个月。
本品对热不脆弱,但对40℃以上温度脆弱。
可以与许多整理剂兼容,建议事先展开试验。
该产品的存放、运送和使用应遵守化学品储存的一般卫生安全规定。
不容注射。
例如需以进一步介绍情况,恳请查阅本公司现有的安全数据表。
应用方法用於整理的织物须存有低吸湿性,不拎碱和有毒杂质,低搓或密切织物无法确保赢得良好效果。
pyrovatexcpnew必须均匀分布於织物上。
用量pyrovatexcpnew的用量根据纤维的种类平方米克ALCHEMIST织物的非政府结构而的定,须事先展开试验后证实。
在工作液中的pyrovatexcpnew用量须保证整理后的织物带有2%以上的磷。
拟将达至的工程塑料等级、耐久性和pyrovatexcpnew的用量之间的关系参看手册:“pyrovatexcpnew一织物阻燃的耐久性及注意事项”所推荐配方:纯棉织物的阻燃整理氢铵棉织物的工程塑料、拒油、拒水整理300_400g/lpyrovatexcpnew40_80g/llyifixmlfnew30_60g/lultratexfsa20_25g/l磷酸(85%)300_400g/lpyrovatexcpnew80g/llyifixmlfnew20g/lturpexacn20_40g/loleophobolc20_40g/loleophobols20_25g/l磷酸(85%)棉/芳纶(65:35)混纺织物的阻燃、拒油、拒水整理适於作化学防护织物,满肢din32763标准的建议300-400g/lpyrowatexcpnew80g/llyofixmlfnew40g/loleophobolc40g/loleophobols20g/l磷酸(85%)工艺流程工作液的酿制:按上述顺序投料。
纺织品阻燃技术的研究进展摘要:论述了纺织品阻燃的方法及阻燃机理以及纺织品阻燃技术国内外的研究现状,在此基础上对其纺织品阻燃技术的发展趋势作了预测,有助于进一步研究纺织品的阻燃性和提高纺织品的阻燃性能。
关键词:阻燃性;阻燃技术;发展现状;发展趋势1引言近些年来,纺织品的阻燃性日益受到人们的关心和重视。
据报道,英国火灾死亡人数每年约1000人,其中由纺织品引起的火灾约占了一半。
美国火灾死亡人数更多,每年约8000余人,受伤者高达15万~25万人,经济损失达4亿美元,其中床上用品、家具装饰用布和衣着用品是起火的主要原因。
特别是建筑住宅火灾,纺织品着火蔓延所占的比例更大。
为此,本文介绍了纺织品阻燃技术国内外发展的现状,并研究其发展趋势。
1.1阻燃技术目前世界各国在纺织原料和产品的开发上,都把阻燃的要求放在较主要的位置,特别对欧洲、美国出口的家用纺织品,必须有阻燃的功能才能进入市场。
随着人民生活水平的提高和以人为本的安防意识的增强,纺织品的阻燃性能越来越受到人们的关注。
1.1.1阻燃纺织品的开发及市场有关数据显示,世界上阻燃聚酯纤维的产量已占聚酯纤维总产量的10%左右,而我国还不到0.3%。
我国自20世纪70年代开始研制阻燃聚酯纤维,目前生产阻燃聚酯纤维的方法主要采用共聚和共混法技术,很少采用接枝法技术。
开发生产的磷系聚酯阻燃纤维,可生产14.6-97.2tex不同规格的阻燃聚酯纱或长丝,具有永久的阻燃性能,可用于室内装饰、床上用品、汽车内装饰等;开发生产的磷系阻燃阳离子聚酯短纤维,也具有永久的阻燃性能,织物可常压染色,并可与阻燃腈纶或氯纶混纺纱实现同浴染色。
阻燃粘胶纤维的开发生产不及阻燃聚酯纤维,但也有几家批量生产。
有的在纺丝中制得阻燃粘胶纤维,应用于针织、机织及无纺布,可制作防护服、消防服、床上用品;有的通过纳米改性纺丝工艺开发生产的含有聚硅酸复合型粘胶纤维,用于工业纺织品、防护服、装饰织物。
1.1.1.1阻燃整理方法阻燃整理主要是在纺织品的后整理加工过程中对织物进行处理,从而使织物具有阻燃性能。
纤维素是由葡萄糖单元以β-1,4糖苷键连接而成的大分子多糖,是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,具有来源极其丰富、绿色环保可再生等特点。
纤维素纤维是以纤维素为主体材料而构成的纤维,包括天然纤维素纤维,如棉纤维、麻纤维、竹纤维等,以及再生纤维素纤维,如粘胶纤维、醋酸纤维素纤维、铜氨纤维、氨基甲酸酯纤维、莱赛尔纤维等。
纤维素纤维具有透气清爽、吸湿排汗、亲肤舒适、染色性能好等优点,广泛应用于人们的日常生活中,在纺织行业中占有重要地位。
然而,纤维素纤维的极限氧指数(LOI)值仅有17%左右,极易燃烧而引发火灾,因此,开发阻燃纤维素纤维及其纺织品可极大地拓展其应用领域,具有重大的现实意义。
基于此,本文综述了纤维素纤维及其纺织品的阻燃改性方法及其特点,并从阻燃剂独特的化学性质、结构以及改性方法出发,剖析了纤维素纤维的阻燃机理,阐述了各类方法的进展及应用潜力,旨在说明各类方法在阻燃纤维素纤维及其纺织品研究中的优缺点,指出阻燃纤维素纺织品未来的研究方向,为后续的深入研究提供参考。
摘要:纤维素类纺织品具有易燃性,其应用增加了火灾发生的可能性,从而对人们的生命安全造成严重威胁。
对纤维素类纺织品进行阻燃改性是提高其阻燃性能的有效措施。
该文综述了纤维素类纺织品不同的阻燃改性方法,分析浸渍及涂层整理法、接枝改性法和共混改性等对纤维素类纺织品阻燃改性的研究现状,同时总结了限制阻燃纤维素类纺织品开发及应用的影响因素,如制备过程中阻燃体系不稳定,产品的阻燃耐久性较差及机械性能损伤等。
最后对阻燃纤维素类纺织品的发展方向进行了展望,指出合理利用生物质原材料,设计智能化、多功能化、具有阻燃耐久性的纺织品是阻燃纤维素类纺织品未来的发展方向。
结束语与展望浸渍及涂层整理工艺作为一种纤维素纺织品的阻燃改性方法,操作简单,可实施性较大,但阻燃剂及阻燃涂层仅以氢键及范德华力作用力吸附于纤维表面或部分渗透于纤维内部,当纺织品受洗涤、摩擦等作用时阻燃成分极易脱落,造成纺织品的阻燃耐久性较差。
纯棉织物Proban阻燃整理工艺的改进李超;王宁【摘要】为减少用四羟甲基氯化磷-尿素初缩体(THPC-UPC)作阻燃剂对棉织物进行阻燃整理时氨气和甲醛的释放,将常规Proban工艺的间歇式氨熏工序改为连续式氨熏工序.测试了经新型工艺制备的阻燃棉织物的阻燃性及其耐水洗性、力学性能、甲醛释放量和织物pH值.结果表明,采用新型工艺制备的阻燃棉织物具有更好的阻燃性和耐水洗性,织物的强力保留率较常规工艺制备的高15%~30%,新型工艺制备的阻燃棉织物的甲醛释放量低于100 mg/kg,织物pH呈近中性,更环保.【期刊名称】《成都纺织高等专科学校学报》【年(卷),期】2017(034)003【总页数】5页(P57-60,12)【关键词】棉织物;阻燃整理;普鲁本法;四羟甲基氯化磷脲缩体;甲醛释放【作者】李超;王宁【作者单位】新乡白鹭投资集团有限公司,河南新乡 453011;新乡白鹭投资集团有限公司,河南新乡 453011【正文语种】中文【中图分类】TS195.5棉织物因吸湿透气性好、亲肤性好、穿着舒适而备受人们青睐[1-2]。
但由于棉纤维的极限氧指数仅为17%~19%,属易燃纤维,且具有较大的助燃性[3-4],限制了棉织物的应用范围[5];由含棉衣物燃烧引发的火灾也频繁发生。
为保护人们的生命和财产安全,对棉织物进行阻燃整理显得极为必要[6]。
目前棉织物常用的阻燃剂以卤素类、含氮类和有机磷系化合物为主,但卤素类阻燃剂在使用过程中会产生有害物质,对环境造成较大污染,已被欧盟全面禁用[3];磷系阻燃剂因具有原料易得、反应条件温和、易于操作、低烟、低毒等优点而得到了广泛应用[6]。
对棉织物而言,应用较为成熟的磷系阻燃整理仍以瑞士Ciba-Geigy公司的Pyrovatex CP(N-羟甲基-3-二甲氧磷酰基丙酰胺)工艺和英国Albright & Wilson公司的Proban/氨熏法为主[7]。
Pyrovatex CP整理的阻燃棉织物耐洗性好、手感柔软,但织物的强力损失高、耐磨性差、加工和服用过程中游离甲醛释放量高[3,8-9]。
阻燃剂FPK8078是针对于纯涤纶和锦纶织物的耐久阻燃,只需要较低用量即可达到优异的耐久阻燃效果。
该产品不需要与树脂等化学助剂联合使用,单一组分就可达到优异的阻燃性能,是一种新型的环保耐洗型阻燃剂。
适合采用浸轧—焙烘工艺。
处理后的织物具有耐久的阻燃效果:无续燃和阴燃现象;无残留甲醛、对人体无毒;强力损失小;对织物的手感和色泽影响低;耐水洗和干洗。
广泛应用于各种室内装饰、床上用品、睡衣、童装及玩具、野营帐篷;飞机、船舶、汽车上使用的各类纺织品。
SGS、Intertek等全球多家权威检测机构一致证明: SAF8078符合英国BS 5852标准等。
韩笑涤纶面料阻燃整理技术的应用王兴福孙丽华北京洁尔爽高科技有限公司技术中心主任高级工程师天津鑫利达针棉纺织品有限公司总工程师【摘要】本文根据涤纶面料渗透性差、易燃的特点,经过大量试验摸索出涤纶面料的加工工艺,并对阻燃的机理、阻燃测试方法及相关阻燃标准进行了阐述。
一、前言近年来,在我国平均每年发生的火灾次数为3至4万起,死亡人数2至3千人,火灾损失折合人民币2至3亿元,而且有上升趋势。
据美、英、日等国对火灾起因的调查,由纺织品引起的火灾占火灾总数的一半。
所以防止由纺织品引起的火灾问题引起世界各国人们的重视。
随着各类民用和产业用纺织品的消费量迅速增加,特别是各种室内装饰、舱内装饰织物和床上用品的需求量日益增加,由纺织品引起的火灾也不断增加。
本世纪60年代日本、欧美等发达国家对纺织品的阻燃整理提出了要求,并制定了各类纺织品的阻燃标准,我国也制定了相应的阻燃标准、明确提出了阻燃制品的测试方法和技术指标,对纺织阻燃的质量控制提供了保证。
在应用方面,从纺织品的种类和适用场所限制非阻燃织物。
由于涤纶织物来自合成材料的特性,所以具有非常易燃的特点,因而涤纶阻燃纺织品的开发显得极为重要。
另外由于涤纶阻燃纤维在纺丝过程中受到阻燃材料添加量的限制,所以很难达到理想的阻燃效果。
根据涤纶纤维的特点,我们采用北京洁尔爽高科技有限公司的涤纶阻燃剂ATP通过浸轧法在高温定型过程中,使阻燃材料的小分子嵌入涤纶的大分子之中,形成良好的键合,既表现出良好的阻燃效果,又有出色的耐洗性。
棉织物阻燃技术进展摘要:棉织物阻燃技术的研究已成为当今的重要课题,新型的阻燃技术也不断发展。
本文通过搜集大量有关棉织物阻燃技术的文献资料, 对目前的阻燃方法及阻燃剂的选择进行了简要的总结;通过研读最近的硕博士论文,重点介绍了两种新型的阻燃剂:微胶囊化阻燃剂与膨胀性阻燃剂,详细介绍了三种较新的阻燃方法:自阻燃纤维接枝法、层层自组装阻燃涂层法、电子束辐照接枝法,不仅概括了棉织物阻燃技术,也跟进了最新的研究进展。
关键词:棉织物;燃烧;阻燃剂;阻燃方法;新型1. 前言火灾严重威胁人类生命和财产安全。
美国雅宝公司 Harry Patient 先生说,全球每年约有 16.5万人因火灾而丧生。
火灾事故调查表明:50%左右的火灾由纺织品及室内装饰品引起 [1]。
在所有的纺织品中,棉织物因具有优异的吸湿透气性、良好的染色性和生态相关性而被广泛使用。
但是棉纤维属于易燃纤维,而且燃烧速度快,具有很大的助燃性由棉织物引发的火灾已严重影响人们的生命财产安全。
因此,如何提高棉织物的阻燃能力,减少因纺织品引起的火灾,研究纺织阻燃技术,就成了当前的重要课题 [2]。
棉织物的燃烧实质是纤维素的燃烧,所谓的燃烧通常是指物质氧化产生热量并引起发光的现象, 它是一个封闭的链式循环过程。
纤维素纤维是一种天然高分子碳水化合物, 受热时不熔融,遇火后燃烧较快,热烈解部分产物又会再次燃烧,进一步促进燃烧过程 [3]。
我国在 20世纪 50年代开始了纺织品阻燃技术的研究,其中以棉织物作为起步,经过 60余年的发展,已经拥有了多种阻燃技术,棉织物阻燃整理技术取得了重大进展 [4]。
通过研读大量关于棉织物阻燃的文献,本文对棉织物阻燃技术的概况与最新进展进行了归纳总结。
首先对阻燃剂的种类与发展进行简要总结,并重点介绍了新型的微胶囊阻燃剂与膨胀阻燃剂, 然后对阻燃方法进行简要介绍, 并详细介绍了自阻燃纤维接结法、层层自组装阻燃涂层法、电子束辐照接枝法三种较新的阻燃方法。
2. 阻燃剂阻燃剂是一种用来改善材料抗燃性的物质,它是可以阻止材料被引燃及抑制火焰传播的化学助剂。
阻燃剂种类繁多,主要是以硼、氮、磷、锑、硫、氟、氯、溴等元素为基础的化合物。
目前常用的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂、硅系阻燃剂以及新型阻燃剂等等 [5]。
卤系阻燃剂是最早应用的阻燃剂类型,由于其价格低廉、添加量少以及与合成材料的相容性和稳定性好,能保持阻燃剂制品原有的物化性能等特点,使其一度成为最受欢迎的阻燃剂。
但是卤系阻燃剂发烟量大,且释放出的卤化氢气体具有强腐烛性,添加在合成材料中的卤系阻燃剂在热裂解过程中会产生有毒物质,潜藏着二次危害 [6]。
随着人们对环境保护的重视,卤系阻燃剂的使用受到了不同程度的限制,各类阻燃剂的无卤化正成为阻燃剂开发应用的主要趋势。
无卤阻燃剂中目前最受欢迎的是有机磷系阻燃剂,它在抑制火焰从与减缓火焰蔓延的作用比卤系大,效果更明显,并且比无机磷系阻燃剂对织物的颜色损害较小,环境危害更小。
新开发出来的无机阻燃剂,如硅系阻燃剂、硼系阻燃剂,都是有效的阻燃剂, 更重要的是它们在制备过程中不产生甲醛等有害物质,转化率高,属于环境友好型,越来越赢得人们的青睐 [6]。
2.1微胶囊阻燃剂微胶囊技术是用天然或人工合成的成膜物质将微量固体或液体物质包覆成为细小颗粒的技术。
将阻燃阻燃剂经微胶囊化后,作为芯材的阻燃剂完全与外界隔绝,避免了与人体直接接触只有在遇明火、壁材破裂时才起作用,整个过程中阻燃剂的本身性质不发生改变。
当火源达到一定温度后,包覆有阻燃剂的微胶囊外层囊壁首先破裂,阻燃剂释放出来,覆盖在基材的表面,通过各种阻燃机理阻止燃烧或延缓火焰的蔓延,使基材获得阻燃性 [7]。
微胶囊阻燃剂有着多种优点:气液态阻燃剂经微胶囊化处理后变成固态阻燃剂,可以直接与聚合物材料加工,并且与聚合物的相容性提高;可以减少液体阻燃剂在聚合物材料内部由于迁移或液体的挥发而导致阻燃剂的损失; 可以减少阻燃剂中有毒成分在加工过程中的释放量 , 以避免环境污染等优点 [8]。
2.2膨胀阻燃剂阻燃技术已成为当前最活跃的阻燃研究领域之一,膨胀型阻燃剂是以磷、氮、碳为主要核心成分的阻燃剂,膨胀型阻燃剂通常由炭源、酸源和发泡源三部分组成。
在火焰和高温的作用下,酸源受热放出无机酸,与多元醇酯化,进而脱水炭化,反应生成水蒸气以及一些不燃烧气体使炭层膨胀,最终形成一层多微孔坚韧的炭质泡沫层,生成的炭层可以吸附在熔融、着火的表面,即可阻挡热量和氧气的进入,该炭质层具有阻隔热量及氧气的传递和抑烟的作用,并能防止燃烧过程产生熔滴,有效地阻止了流涎造成的火焰蔓延,从而达到阻燃的目的 [9]。
通过膨化阻燃整理后棉织物具有较多的优点:极限氧指数高,热释放速率低,可以防止燃烧过程产生熔滴, 阻燃效果较好, 制造过程中低烟、低毒、无腐蚀性气体产生 [10]。
3. 阻燃方法传统的纺织阻燃技术有阻燃纤维、阻燃整理等方法,新型阻燃技术有纳米阻燃、微胶囊阻燃、超细化、表面改性等方法。
阻燃纤维的制造方法有:共聚法,将含有阻燃元素的化合物共聚到纤维分子链中; 共混法,将阻燃剂加入纺丝熔体纺制阻燃纤维;接枝改性,用物理或化学法使纤维阻燃单体进行接枝共聚反应。
阻燃整理主要在纺织品后整理过程中对织物进行表面处理, 使阻燃剂固着在织物上, 从而获得阻燃效果。
主要方法有浸轧烘焙法、涂布法、接枝改性法 [11]。
新型阻燃方法弥补了传统阻燃方法的某些方面的不足,如对无机阻燃剂进行改性,增强其与合成材料的相容性,可以降低阻燃剂用量等 [12]。
3.1自阻燃纤维接枝法 [13]这种方法属于制造阻燃纤维的方法,但是选择的阻燃纤维与接枝的方法较为新颖。
阻燃纤维选择为海藻酸钙、羧甲基纤维素铝,此阻燃纤维的制造方法的关键是如何成功接枝。
为了成功接枝,首先采用选择性氧化技术对棉纤维进行改性,将纤维素链单元的两个相邻仲羟基氧化为醛基。
利用醛基的活性可使棉纤维具有与蛋白质直接发生交联的能力,在此基础上将丝胶蛋白和明胶蛋白对棉纤维进行改性处理,获得了蛋白棉纤维。
利用蛋白棉织物分子链上的氨基与氧化海藻酸纳 /氧化羧甲基纤维素钠大分子结构中的醛基发生共价交联,成功地将目标阻燃剂接枝于棉织物上,再对上述产物进行钙化 /铝化, 最终得到阻燃棉织物。
通过对这种阻燃棉织物及制造过程中的产物利用极限氧指数测试化、热重分析、力学性能测试、傅里叶红外、扫描电镜等表征方法进行检测分析, 发现, 相比普通棉织物, 阻燃整理的棉织物的力学性能都遭到一定程度的破坏,但是极限氧指数较高,并且在整个工艺和使用过程中,不使用任何交联剂及甲酵,不存在后续甲酵排放的问题,符合人们对绿色环保的要求。
3.2 层层自组装阻燃涂层 [14]这种方法利用了较新的层层自组装技术,通过在棉织物表面构造阻燃涂层以达到阻燃的目的,属于阻燃整理技术。
层层自组装技术是两种具有相互吸引作用力的物质通过交替反复浸泡,而后沉积于基质的表面的涂层技术。
可以应用传统的二组分的组装方法,将壳聚糖和二氧化钛纳米管组成的膨胀型层层自组装涂层构筑于棉织物材料的表面, 通过改变二氧化钛纳米管悬浮液的浓度和组装层层数可以调节涂层在棉织物表面的结构。
有效地将阻燃性涂层构筑于棉织物表面,使棉织物具有阻燃功能。
通过对这种阻燃棉织物扫描电镜、热重分析、极限氧指数仪、垂直燃烧仪等测试分析方法对阻燃棉织物的结构、热学性能等性质进行研究,发现涂覆处理过的棉织物表现出高的热稳定性和热氧化稳定性,并且燃烧时火焰传播速度减慢,且燃烧后形成连续完整、石墨化程度高的炭层结构,这种阻燃棉织物的阻燃效果较一般的阻燃棉织物优异许多,符合人们功能化的需求。
3.3电子束辐照接枝法 [15]这种方法属于较新的接枝改性方法,是利用电子加速器的作用,在聚合物表面接枝具有阻燃功能的单体或者官能团。
可以利用电子束辐照接枝法将辐敏性的丙烯酰氧基磷氮阻燃剂和丙烯酰胺的混合物单体接枝于棉织物上,使棉织物具有阻燃功能。
常温常压下将棉织物在自配的阻燃整理液中二浸二轧后,将其置于密封袋中并通入过量氮气后用电子束进行辐照处理,对接枝后的织物进行索氏抽提,去除沉积在织物表面未反应的固体物质,最终得到具有阻燃功能的棉织物。
通过对这种阻燃功能的棉织物采用傅里叶红外光谱、极限氧指数仪、垂直燃烧仪、热重分析、扫描电镜和力学性能测试等技术和手段对接枝阻燃改性后的纯棉织物的结构、阻燃性能和力学性能进行研究, 发现:阻燃接枝改性后纯棉织物的白度和强力下降较小, 织物刚度增大、耐磨性变好, 具有优异的耐洗性; 极限氧指数随着接枝率的增加而增加, 垂直燃烧炭化长度随着接枝率的增加而降低。
但是这种整理方法会影响棉织物的外观、柔软性。
4. 结束语本文紧跟时代的发展概括的总结了棉织物阻燃的基础知识,介绍了目前较新型的阻燃剂与阻燃方法,具有一定的时代意义。
通过对棉织物阻燃技术的总结,发现目前阻燃技术已渐渐向环保、无污染的方向发展, 这与当今时代提倡的“绿色” 理念是相一致的。
今后的棉织物阻燃技术的发展也一定是在保证功能性的同时更加注重环境保护, 并且寻找一种更加简便, 成本更加低廉, 能够大面积推广使用的阻燃方法也是未来的发展趋势。
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