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亚麻黄麻织物阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-19 19:25:22
用磷系阻燃剂及相应工艺对亚麻、黄麻织物进行阻燃整理,运用数理统计中的正交表及方差分析法对所得结果进行分析,从而确定亚麻黄麻织物阻燃剂阻燃整理的最佳工艺参数。

麻类纤维具有吸湿散湿快、拉力强、光泽好、绝缘好、耐酸碱、抗腐蚀等特点,具有良好的卫生保健性能及透气、滑爽、粗犷、豪放、纹理自然、色调柔和、挺括大方等独特风格。在国内外,麻制品被广泛用于服装、装饰和其它领域。

目前,发达国家对麻制品的需求量日益增加,其中一个主要用途是做居室的装饰,如桌布、沙发布、墙布、窗帘及床上用品等。从居室安全防火角度来看,麻类制品的阻燃整理日趋重要,倍受纺织工程技术人员关注。本文主要探讨亚麻黄麻织物阻燃剂阻燃整理,从而确定最佳工艺与技术。

引起燃烧必须具备可燃物质、火源和氧气3个条件,燃烧过程的实质就是固相分解转向气相氧化的过程。可燃物与火源接触后,首先发生热分解(固相分解),产生可燃性气体,在氧气的作用下发生燃烧(气相氧化),气相氧化产生大量的热,这些热量又作为热源的补充促进固相分解,从而构成了燃烧循环。

不难理解,切断这种循环,抑制固相分解(减少可燃气体的产生)或抑制气相燃烧(削弱可燃性气体的热能级),都可以起到阻燃的效果。亚麻、黄麻纤维属纤维素纤维范畴,纤维素纤维及木质素纤维的结构和化学组分对它们的热性能影响很大。

纤维经阻燃整理后,其起始裂解温度降低了,甚至其裂解终止温度比未阻燃纤维的起始裂解温度还要低,而残渣的重量却增加了,这是亚麻黄麻织物阻燃剂的存在改变了裂解机理所致:经阻燃整理的纤维在300℃左右就开始脱水炭化,而抑制在340℃以上纤维素的1,4苷键断裂时生成左旋葡萄糖。因为β—葡萄糖1,4苷键断裂,其中间产物经实验研究生成左旋葡萄糖或生成1,6脱水β—D呋喃葡萄糖,生成左旋葡萄糖后则容易生成各种可燃性气体。

纤维经含磷阻燃剂整理后,由于降低了纤维的起始裂解温度,含磷阻燃剂在较低的温度下即可分解生成磷酸,随着温度的升高变成偏磷酸,继之缩合成聚偏磷酸,聚偏磷酸是一种强烈的脱水剂,促成纤维素碳化,抑制了可燃性裂解产物的生成,从而起阻燃作用。

此外,分解产生的磷酸,又会形成不挥发性的保护层,既能隔绝空气,又是纤维素燃烧中使碳氧化成一氧化碳的催化剂,因而,减少了二氧化碳的生成。由于碳生成一氧化碳的生成热(110·4kJ/mol)小于生成二氧化碳的生成热(394·6kJ/mol),这样有效地抑制了热量的释放,阻止纤维素的燃烧。故其阻燃作用主要是发生在凝固相部。

实验材料和仪器:织物:经煮练漂白的亚麻织物,黄麻织物;药品:阻燃剂,062树脂,JFC渗透剂,磷酸,氯化镁,肥皂;仪器设备:702-2型电热鼓风箱,恒温水浴锅,小轧车,YG815垂直法织物燃烧性能测试仪,YG065型电子织物强力测试仪,LLY-01B电脑控制硬挺度仪。


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为白色片状结晶,改产品为白色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂。产品生产出口厂家主要分布在江苏丶浙江,目前磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)生产出口厂家价格以江苏为主。


实验方法。试样称重:试样预先放置在温度为(21±1)℃,相对湿度为(65±2)%的室内8h以上,称出阻燃处理前空白试样每平方米重(精确到0·1g)。

亚麻黄麻织物阻燃剂阻燃整理工艺:织物→浸轧(轧液率75%~80%)→烘干(105℃、5min)→焙烘(155℃、4min,160℃、3min,170℃、1·45min)→皂洗(皂粉3g/L、60℃、3min)→烘干。

阻燃效果测定。对所有经过阻燃整理后的织物进行测定,根据GB5455-97规定,采用垂直燃烧试验法测织物防余燃、防阴燃及炭长(被烧焦的最大长度),在垂直燃烧试验仪上测量。

亚麻织物的阻燃整理实验采用正交设计法L9(34)。

对亚麻织物阻燃整理影响最大的因素是焙烘温度,其次为树脂浓度、阻燃剂浓度和轧液率,最佳工艺为A3B1C1D1,即阻燃剂的浓度采用350g/L,树脂浓度为40g/L,焙烘温度155℃,4min,轧液率为75%。

各因素各水平在a=0·25时,树脂浓度与焙烘温度影响显著,但在a=0·1以下认为各因素各水平的效应相等,即阻燃剂浓度、树脂浓度与焙烘温度影响因素趋于一致。

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