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低甲醛耐久阻燃整理剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-2-5 18:20:33

目前有多种化学方法用于纤维素的阻燃整理,但仅有少数方法整理后织物经多次水洗和干洗后依然保持优良的阻燃性能,这些整理称之为耐久阻燃整理。其中大多数整理采用氮羟甲基磷酸酯和预缩氨焙烘。这些方法已问世30年并一直占据棉织物阻燃整理主导地位,但其在整理技术方面也有不尽人意的地方。

过去低甲醛耐久阻燃整理剂常用氯化四羟甲基瞵钅(THPC),而近年来预缩氨整理用得多一些。经它整理后的织物阻燃耐久性很好,但这项技术过于复杂,涉及氨化室和严格的控制条件。除此,应用条件、成本以及氨气的产生等都使其不够理想。

氮羟甲基磷化物尽管没有预缩氨处理后的阻燃耐久性好,但由于其操作方便,轧烘焙整理设备易得,因此在棉织物阻燃整理领域仍广泛应用。大多数氮羟甲基磷化物通过二甲基(N羟甲基甲氨酰乙基)膦酸盐和三聚氰胺甲醛交联树脂来提高织物的阻燃性能,但两者都会在织物整理和使用过程中释放出甲醛。

由于以上提及的局限性和当前市场潜在的要求,一些织物仅在有限次数的水洗后保持阻燃性的需求,寻求新的阻燃替代品的研究方兴未艾。研究的方向放在开发一种对织物的机械物理性能(如:强力、手感、色泽等)影响很小且适用于当前的轧烘焙整理设备,化学原料便宜的阻燃整理化学品。迄今为止已经开发出多种含羟基有机磷化物耐久压烫阻燃整理化学品。

这种理念的新型化学品适应国内外纺织印染厂大规模的生产,其阻燃耐久性基于纤维素的化学改性,通过使用含羟基阻燃添加剂、氮羟甲基交联树脂、催化剂和常规轧烘焙设备完成整个阻燃过程。它不同于非甲醛阻燃整理剂,和常用的织物耐久压烫整理系统相同。

实验化学品:含有膦酸酯低聚物的低甲醛耐久阻燃整理剂;DMDHEU树脂1(不含缓冲液和催化剂),DMDHEU树脂2(含缓冲液无催化剂),MF树脂(三羟甲基三聚氰胺树脂);催化剂氯化镁溶液;70%磷酸溶液;润湿剂;脂肪醇乙氧基化物表面活性剂;反应性硅柔软剂;渗透剂。

机织物:白色印花纯棉布:织物克重为108g/m2(实验所用布样重400g)。棕色斜纹纯棉布:织物克重为246g/m2。

针织物:针织物由14/1环锭纺纯棉纱做衬垫纱、30/1环锭纺纱做面纱和底纱三线衬垫构成。针织物和机织物都经过烧毛、煮练、漂白(仅白色织物)。

样品浸入低甲醛耐久阻燃整理剂整理溶液中,用轧辊浸轧确保化学物质进入织物。实验室采用两浸两轧工艺,但在工厂生产中仅一浸一轧。在一定的带液率下烘干、焙烘,然后在60℃下水洗。


磷酸三苯酯tpp是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为自色片状结晶,改产品为自色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂,TPP不溶于水,溶于苯、氯仿、醚和而酮,微溶于Z醇。微具芳香气味,微有潮解性,不易燃烧。熔点约50℃,受热时快速熔化成箍状,润精效果极佳,常作为阻燃增塑润精剂使用。它在许多塑料和树脂用作阻燃剂,如酚醛树脂,环氧树酯等。


织物后处理:机织物在60℃下水洗15min然后烘干。针织物在60℃下水洗15min,然后在60℃通过浸染法加入10%起绒润滑剂,保持15min。干燥后进行四次机械起绒,然后汽蒸、拉幅。

按照AATCC测试方法1241996(在40℃或50℃)仅对针织物干洗(商业)和实验室水洗。

按照ASTMD641399做垂直燃烧,按照CPSC16CFR1610做45°角燃烧实验,按ASTMD286300测极限氧指数。

按照ASTMD503590测拉伸强力,按照ASTMD142496测撕破强力。

由于现在已做过商业棉织物产品50次水洗后可通过垂直燃烧的实验,具有耐久阻燃性能,所以本文研究没有集中在耐久整理上,而致力于解决当前阻燃市场的不足之处(如甲醛释放、成本投资等)。在这个目标下使用廉价的化学品和棉织物耐久压烫整理的技术形成新的阻燃体系。

混合物中含有32%阻燃剂,16%DMDHEU树脂,8%催化剂,0.01%润湿剂,带液率<80%(基于织物原始重量),pH值调节至2.8(加三乙醇胺),织物在60℃烘3min,在160℃焙烘3min,在40℃用家用洗涤剂清洗。正如数据所示,在30次家用洗涤后,织物的阻燃耐久性及LOI、垂直燃烧测试结果都很好。

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