涤纶主要用途织片的用途和作用

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2014-12-10 20:46 标签： 涤纶化纤用途
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& 复合磷系阻燃剂在纯涤纶织物上的应用
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1　引　言&&&&&目前,涤纶纤维已被广泛地应用于“服装用、装饰用和产业用”三大领域,但涤纶纤维的极限氧指数(ＬＯＩ)介于20～22之间,仍属于可燃纤维,且在燃烧时会发生熔融和滴落现象,在火灾中十分危险[1]。随着中国加入ＷＴＯ,中国的纺织品出口面临着更多的机遇和挑战。由于欧美等国对多种纺织品的可燃性指标都有严格的规定,致使我国一些涤纶纺织品的出口严重受阻。可使涤纶织物具有阻燃功能的方法有两种,一种是采用阻燃涤纶纤维制造织物,另一种是对涤纶织物进行阻燃整理[2]。由于目前市场上的阻燃涤纶纤维数量有限,很难满足产品开发需求,所以第一种方法的应用有一定的局限性;而第二种方法方便灵活、工艺简单、成本低,适用于小批量、多品种阻燃涤纶织物的生产。最早用于棉、涤织物阻燃整理的四羟甲基氯化磷,具有阻燃性能优良、耐水洗性能良好的特点,但经长期使用后却发现其具有致癌性,现已被禁用。由美国Ｍｏｂｉｌ化学公司首先开发的Ａｎｔｉｂｌａｚｅ纯涤纶织物用阻燃整理剂,由于合成工艺复杂,产品价格高,在一定程度上限制了其广泛应用。本文将选用安全无毒、阻燃效果好、价格低廉的多聚磷酸铵ＡＰＰ和磷酸二苯异辛酯ＤＰＯＰ进行复配,并采用ＮａＯＨ预处理和热熔法阻燃整理工艺,以增加其耐水洗性,获得良好的阻燃效果。2　实　验2.1　实验材料&&&&&布样:纯涤纶华达呢,268ｇ/ｍ2;药品:磷酸(浓度为85%);尿素(分析纯);氨水;氢氧化钠(分析纯);磷酸二苯异辛酯;渗透剂ＪＦＣ;非离子性乳化剂;有机硅柔软剂。2.2　测试仪器&&&&&ＹＧ815垂直法织物阻燃性能测试仪,ＨＣ&Ⅱ极限氧指数测定仪,Ｙ&501型断裂强度仪。2.3　实验方法及步骤2.3.1　多聚磷酸铵ＡＰＰ的制备&&&&&磷酸与尿素以1∶1的摩尔比在120℃加热,回流反应8ｈ,产物用浓氨水调节ｐＨ值至中性,冷却、固化、粉碎后烘干。2.3.2　纯涤纶织物用阻燃整理剂的复配&&&&&以5∶2的重量百分比将ＡＰＰ与ＤＰＯＰ进行混合。将混合阻燃剂以一定浓度与乳化剂一同加入相应量的水溶液中,再加入有机硅柔软剂ＤＭＰＳ、渗透剂ＪＦＣ,高速搅拌,形成水包油型阻燃整理乳液。2.3.3　纯涤纶织物的阻燃整理&&&&工艺流程:ＮａＯＨ溶液预处理→二浸二轧(轧余率60%～70%)→预烘(100℃,3ｍｉｎ)→焙烘(180℃,3ｍｉｎ)→皂洗5次→烘干。2.3.4　阻燃性能测试阻燃性能&&&&按ＧＢ5455&97垂直燃烧法测试;极限氧指数按ＧＢ2406&80方法测试;耐洗性按ＡＡＴＣＣ&124测试;断裂强力按ＧＢ423&78测试。对于经过每一工艺条件整理的5个布样,其各项指标均选取测试值的平均值。3　结果与讨论3.1　磷系阻燃剂的复配与阻燃机理&&&&ＡＰＰ阻燃剂具有含磷、含氮量高,阻燃效果好,热分解温度高,热稳定性好,与其它阻燃整理剂复合性能好的优点;ＤＰＯＰ也是一种无毒的磷系阻燃剂。二者复合后,可取得更为理想的阻燃效果。而渗透剂将有助于阻燃剂向织物内部的扩散,有机硅柔软剂可改善织物的手感。一般认为,涤纶的燃烧是氧化反应,即纤维聚合物受热、水分蒸发后,氧化生成过氧化物,然后离解成游离基团。游离基团的连锁反应使Ｃ—Ｃ键断裂生成可燃性气体,与空气混合;当温度达到着火点以上并另有火源时,会引起燃烧。由于燃烧产生的热、光、烟,又使未燃部分获得热量而继续燃烧。磷系阻燃剂通过浸轧、热烘,渗入到织物的内部并固着。其对涤纶纤维的阻燃作用,一般认为是该阻燃剂与可燃物的游离基进行反应,使活性基团减少,直至游离连锁反应中断,纤维燃烧终止。此外,阻燃剂的分解物还能在燃烧中降低涤纶纤维的熔点,使纤维受热时收缩、熔融、滴落。3.2　预处理对纯涤纶织物阻燃效果的影响&&&&预处理对织物的阻燃效果有很大影响。由于涤纶纤维的结晶度很高(在70%左右),常温下阻燃剂在涤纶纤维上的固着只能依靠物理吸附作用,而纤维上吸附的阻燃剂量却很少,起不到良好的阻燃效果。将涤纶纤维在一定浓度的ＮａＯＨ溶液中处理,涤纶纤维会发生一定程度的溶胀,大分子之间的距离增大,纤维内部的自由体积增多,使阻燃剂分子能够进入到纤维内部的非结晶区。这样,纤维上就可以吸附大量的阻燃剂,使织物具有阻燃功能。为了对比预处理时ＮａＯＨ的不同浓度对阻燃整理效果的影响,分别采用3%,5%,10%的ＮａＯＨ溶液对纯涤纶织物进行预处理,然后用20%的阻燃剂浓度、180℃的烘焙温度对织物进行阻燃整理。织物经整理后,其各项性能如表1所示。由表1可见,随着预处理ＮａＯＨ浓度的增加,织物经阻燃整理后,续燃时间和损毁长度均显著下降,极限氧指数增大,即阻燃效果变好;但织物的强力损失率增大。因此,选取ＮａＯＨ的浓度为5%进行预处理较为适宜。&3.3　阻燃剂浓度对纯涤纶织物阻燃效果的影响&&&&&阻燃剂浓度对织物的阻燃整理效果也有着十分关键的影响,为了对比不同阻燃剂浓度对阻燃整理效果的影响,预处理ＮａＯＨ浓度选用5%,烘焙温度选用180℃,分别以10%,15%,20%,25%,30%的不同浓度阻燃剂对织物进行阻燃整理。织物经整理后,其各项性能如表2所示。&由表2可见,随着阻燃剂浓度的增加,续燃时间和损毁长度均下降,极限氧指数增大,但同时织物的硬挺度和强力损失率增大。综合考虑,选取阻燃剂的浓度为20%为宜。3.4　烘焙温度对纯涤纶织物阻燃整理效果的影响&&&&热熔法是指在低于熔点50℃的温度加热处理织物,是涤纶织物常用的固色方法之一[3]。涤纶纤维具有良好的耐热性能,玻璃化温度为80℃左右,熔点为255～265℃。在130℃下连续加热20ｄ,强力损失率只有5%。在180℃的高温下,涤纶纤维处于高弹态,其大分子链段的运动性很强,空穴的体积和位置可以发生很大的变化,可以将已进入纤维内部的阻燃剂固结于其中,使其在以后的水洗过程中也不会被除去。为了分析烘焙温度对阻燃整理效果的影响,用5%的ＮａＯＨ溶液对织物进行预处理,阻燃剂浓度为20%,分别在110℃,150℃,180℃的烘焙温度下对织物进行阻燃整理。织物经整理后,其性能如表3所示。由表3可见,随着烘焙温度的升高,阻燃整理后织物的阻燃性能略有提高,而耐洗牢度显著增加。因此,为了提高阻燃织物的耐水洗牢度,可采用180℃的烘焙温度。在实际生产中,阻燃整理工艺需要根据织物的具体情况来进行调整。一般来说,组织结构较为疏松的织物,燃烧比表面积大,纤维和纱线内部的空气含量高,因而燃烧速度快,续燃容易;反之,结构紧密的织物不易续燃,但在整理时,若渗透性不好,阻燃效果也会下降。因此在阻燃整理时,织物愈薄,浴中阻燃剂的浓度就应愈高。对于组织结构紧密的织物,最好选用多浸多轧的施液设备,同时加入适量渗透剂,以保证整理后织物的增重率。织物经过浸轧整理液后,最好选用红外线或热风烘燥方式,以保证整理剂的均匀分布。在高温烘焙时,烘焙的温度、车速都要保持恒定,热风循环也要均匀。&4　结束语&&&&纯涤纶织物经复合磷系阻燃整理剂热熔法进行阻燃整理之后,可以获得理想的阻燃性能,并具有一定的耐水洗性,而且织物的手感和风格变化不大,这说明ＡＰＰ—ＤＰＯＰ是一种适用于纯涤纶织物、安全无毒的阻燃整理剂。[参考文献][1]　蒋春兰,余杨.耐久阻燃剂ＦＲＣ&1在纯涤纶织物上的应用[Ｊ].印染,～34.[2]　刘贯通,董淑志.磷系涤纶纤维用阻燃剂ＹＨＤ的研制及应用[Ｊ].合成技术及应用,):21～23.[3]　程莉萍.纯涤纶织物阻燃整理探讨———热溶法[Ｊ].四川联合大学学报,):55～58.

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