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阻燃剂与纤维素纤维的反应

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-19 19:25:26
为了在焙烘过程加快阻燃剂与纤维素纤维的反应,需在阻燃整理液中添加适量催化剂。

阻燃处方选择磷酸作催化剂的另一优势,在于磷酸也是纤维素改性剂,能够提高阻燃效果。然而,纤维素织物不耐酸,磷酸的加入会对织物的强力等其它性能产生不良作用。因此,试验考察催化剂磷酸用量对阻燃织物综合性能的影响。

当催化剂磷酸用量为5g/L时,不能赋予整理织物耐久阻燃性,这是由于此时增加阻燃剂与纤维素纤维的反应的催化剂作用有限。当磷酸用量达到10g/L时,50次洗涤后织物损毁炭长为9.6cm,耐久性显著提高;但其用量达到20g/L时,洗50次后损毁炭长值增加较多,即阻燃性下降较大。

此外,织物强力随着催化剂用量增加而下降,撕破强力比断裂强力损失更多。综合考虑,增加阻燃剂与纤维素纤维的反应的催化剂用量以10~18g/L为宜。

因受阻燃剂化学结构、催化剂等助剂以及工艺的影响,棉织物经过阻燃整理后,其强力都存在不同程度的降低。添加强力保护剂是降低织物在整理过程中的强力损失的一种常用方法。

不添加强力保护剂阻燃整理后,织物的断裂强力和撕破强力明显下降,其保留率分别在86%和75%左右。加入磷系阻燃剂后,断裂强力进一步降低,但撕破强力显著增大。磷系阻燃剂用量为5g/L时,即可使整理织物撕破强力的保留率提高到120%;20g/L时达到最高。撕破强力保留率提高的原因,一是与磷系阻燃剂的高性能有关,二是整理过程中无需添加导致织物强力损失严重的羟甲基类交联剂。因此,磷系阻燃剂5~20g/L的用量对强力保护较好。

较低的焙烘温度、较长的焙烘时间,或较高的焙烘温度、较短的焙烘时间,均可以使全棉府绸获得耐久阻燃的效果。同时,150~175℃温度范围内焙烘对白度影响并不明显。考虑到生产效率,焙烘条件以170℃×2min或165℃×3min为宜。

采用上述确定的工艺条件,在阻燃剂350g/L,强力保护剂10g/L,催化剂15g/L,170℃×2min焙烘条件下处理纯棉织物。

采用优化工艺整理的纯棉织物,具有良好的阻燃性和耐久性。同时,整理织物的布面甲醛含量超低,手感柔软,其它各项性能良好。


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)

Cas号:115-86-6

海关编码HS:29199000

产品最重要的指标:白色片状结晶体,含量≥99%,熔点≥48℃,酸值≤0.1,游离酚≤0.1%

退税:目前磷酸三苯酯阻燃剂TPP退税为9%

原材料:以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。

属于几类危险品:以9类危险品出口。


250g/L阻燃剂虽然能使织物获得阻燃性能,但仅经12次家庭洗涤后织物即燃尽,耐久性差;用量达到300g/L,织物耐受12次洗涤后,阻燃性能依然超过B1级标准,但洗30次后损毁炭长为20.1cm,勉强接近B2级标准;当用量达到或超过350g/L时,整理织物即使经50次家庭洗涤后,损毁炭长也不超过10cm,显示了优秀的耐久性。具有高反应性,其活性基团能与纤维素上的羟基反应,这是阻燃剂具有耐久性的根本原因。当阻燃剂用量达到350g/L,阻燃剂足以与纤维素大分子充分反应,形成牢固的化学结合。

磷系阻燃剂处理纯棉织物优化整理配方为:阻燃剂350~400g/L,强力保护剂S5~20g/L,催化剂10~18g/L。

处理的纯棉织物经50次家庭洗涤后,损毁炭长仅为9.8cm,无续燃和阴燃。阻燃性能超过B1级标准,具有良好的阻燃性和耐久性。

磷系阻燃剂整理的纯棉织物,强力损失小,手感柔软,布面甲醛含量超低,可视为环保型耐久阻燃剂。

磷系阻燃剂羧酸烷基磷酸(SP—FRⅡ),是聚酯纤维用共聚型磷系阻燃剂。采用聚酯与次磷二酸衍生物以及化学元素表中第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ族中至少一种金属元素的氧化物共聚来生产阻燃聚酯纤维。

目前国内外市场上阻燃纤维已有几十个品种,传统加工的阻燃纤维主要是阻燃涤纶,阻燃腈纶,阻燃维纶。随着科学技术的进步,各国新近开发生产了多种阻燃纤维,如聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚酰胺一酰亚胺纤维、聚酰亚胺2080纤维、杂环聚合物聚苯并咪唑纤维(PIM2080)、酚醛纤维、Basofil纤维。这些纤维的阻燃效果都比较好,在工业及特殊领域有很大的用途。

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