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棉织物低甲醛交联阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-5 10:52:17
目前,棉用耐久阻燃整理主要采用有机磷氮协效阻燃剂。其中,代表产品包括Pyrovatex CP,国产棉用阻燃剂CFR一201、FR一102等。其化学结构是N一羟甲基一3一(二甲氧基膦羧基)丙酰胺。

由于分子中含有N一羟甲基,在焙烘过程中,其与棉纤维分子中的羟基进行交联,形成共价键结合,因而具有耐久阻燃性。但该类阻燃剂为含甲醛阻燃剂,并且与棉纤维的反应率相对较低,在应用中不得不使用含有大量游离甲醛的交联剂,如甲醚化六羟甲基三聚氰胺等协助交联,致使整理后的织物在储存和使用过程中会释放出大量对人体有害的游离甲醛,难以满足GB l840l一2003的要求。

为了降低阻燃整理织物上的甲醛含量,人们试图采用新型交联基团,以研制开发新型棉织物低甲醛交联阻燃剂。但迄今为止,尚未取得突破性的研究结果。本文根据磷氮协效阻燃机理,自制棉织物低甲醛交联阻燃剂,并对其阻燃性能进行了研究。

结果表明,该棉织物低甲醛交联阻燃剂具有良好的阻燃效果,并且整理后织物的表面游离甲醛含量低于25 mg/kg,完全可以满足GB 18401-2003对游离甲醛含量限定的要求.

试验材料:27.8/27.8 236/197纯棉平布。CFR.201阻燃剂、甲醚化六羟甲基三聚氰胺、交联阻燃剂(自制)、催化剂磷酸和尿素等。

仪器及设备:Nicolet 550.II傅里叶红外光谱仪、小轧车、烘箱、撕破强力测试仪、IAF.10垂直法织物燃烧性能测定仪、UNICO紫外可见光谱仪。

交联阻燃剂氮含量测定采用凯氏定氮法。磷含量测定采用喹钼柠酮法。结构确认利用Nicolet 550一II傅里叶红外光谱仪进行测定。

整理工艺:工艺流程浸轧(二浸二轧,轧余率100%)一烘干(100℃X5 min)一焙烘(160 oC X4 min)一水洗

采用GB/T 8428-1987《纺织品颜色和色差的测定方法》测定整理后织物的白度。

阻燃整理织物的撕破强力测定游离甲醛含量限定的要求采用GB/T 3917.1一l997《纺织品撕破强力的测定法》和GB/T 6529-1986(纺织品的调湿和试验用标准大气》测定阻燃整理后织物的撕破强力。

阻燃整理织物的阻燃性能测定采用GB/T 5455-1997(垂直法阻燃性能测定》和GB/T 6529-1986(纺织品的调湿和试验用标准大气》测定阻燃整理后织物的阻燃性能。


磷酸三苯酯tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性,具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。磷酸三苯酯tpp用途主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。


阻燃整理织物游离甲醛的测定采用分光光度计以戊二酮法测定阻燃整理后织物的游离甲醛含量。

交联阻燃剂的物理化学性能指标可见,交联阻燃剂含固量、含氮量和含磷量较高,能够与水以任意比例混溶,储存稳定性好。

交联阻燃剂分子中存在仲N—H的特征吸收峰3 415 cm~,亚甲基的特征吸收峰2 963 cm~,杂环C=N的特征吸收峰1 547 cm~,P一0一c的伸缩振动特征吸收峰1 036 cm和羰基的特征吸收峰1 673 cm~。这证明交联阻燃剂确实含有磷和氮阻燃元素。

交联阻燃剂用量是决定阻燃效果的关键因素。随着其用量的增加,织物增重明显增加,耐洗性好,并且对阴燃及续燃的抑制具有明显的效果,但随交联阻燃剂用量的增加,手感逐渐变硬。研究表明,要使纤维素纤维获得优良的耐久阻燃性,织物上的含磷量至少达到3%,至少处理后织物增重2O%~3O%。从试验结果及综合阻燃效果、手感及加工成本等因素考虑,阻燃剂用量以500 g/L为宜。

催化剂的主要作用是促进交联阻燃剂与纤维素纤维之间的快速交联,以确保和提高阻燃的耐洗性能,但用量过多,会使织物的强力显著下降,并产生色变。这主要是由于强酸性的催化剂,在高温焙烘时,过量的酸会直接引起纤维素大分子的降解。另外,许多染料结构也将受到破坏,而使发色变得不稳定。

若催化剂用量过低(3.6 g/L)尚有续燃现象发生;过高(3O g/L)则织物增重不再明显。综合考虑,其催化剂用量选择22 g/L为宜。

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