阻燃整理-阻燃纺织品的几个问题

                      阻燃整理-阻燃纺织品的几个问题

阻燃纺织品，是用来防止火灾的发生和保护人体免受烧伤。第一个要求重点针对装饰织物,第二个要求是指阻燃防护服.从实际使用要求出发,装饰织物耐洗性可以差一点,有熔融特性的不一定是坏事.但是,阻燃服装就要求耐洗,燃烧时没有熔融,阻燃剂对人体无害,处理织物与皮肤长期接触不会发生皮炎或引发癌症，至于在燃烧时释放有毒气体或浓烟的,它危及救援人员,也在禁用之列。

阻燃织物的耐洗性 

阻燃织物有一定的耐洗性要求,工作防护服装,每星期换洗一次,穿一年至少得洗56次,家常穿的儿童阻燃服装可能要求天天洗.当然,耐洗次数越多越好,不过孩子的衣服多,春夏秋冬不能老穿一件衣服,第二年身体长了,就得更新.所以能耐洗50次也就够了.宾馆里的床上用品有的天天换洗,祗要有个保证期,也能接受.当然耐洗性越好越受欢迎. 

窗帘,地毯洗的次数比较少,一般要求耐15次以上洗涤必须强调,耐洗测试条件应与家庭洗衣机的日常操作,与洗衣店工业洗衣机的洗涤条件一致.棉布,化纤服装采用水洗(即:洗涤剂洗涤),毛料服装则采用干洗. 

工业用阻燃蓬盖布,不要求耐洗,它要求不透水,经得起一定的水压和长时间的浸泡..

不溶性盐 

将阻燃剂溶解,浸轧烘干后再轧氨水或纯硷液(使生成不溶性盐)烘干.几种不同不溶性阻燃剂效果比较(要求达到实用水平)

阻燃剂 

织物最低增重(%) 

阻燃剂 

织物最低增重(%) 

锡酸钠

54

二氧化锰

22

氧化锑

79

氧化锡

20

铬酸铁

24

钨酸锡

77

氧化铁

19

锡酸锌

47

铬酸铅

37

硷式氧化锑

30

一氧化铅

21

这类阻燃织物可以用作棉篷帐布防水阻燃，但日久变脆，特别是不抗晒。

采用金属元素对织物进行阻燃整理的方法,祗有钛与锆目前在羊毛,腈纶织物上得到了实际应用,它的优点表现在用量少,效果好,手感与强力保留率一般,存在的问题是;耐洗与泛黄尚难兼顾.

水溶性盐 

将阻燃剂溶解，配成一定浓度的工作液，织物浸轧烘干。棉织物增重10%，燃烧试验采用"本生"垂直燃烧法阻燃效果见下表；

水溶性无机盐阻燃剂 

余燃(秒) 

阴燃(秒) 

炭化长度(cm) 

硼砂-硼酸(7:3)

0

190

6.60

硼砂-硼酸(1:1)

0

32

6.66

磷酸氢二铵

0

0

9.91

磷酸二氢铵

0

0

8.64

硼砂-硼酸-磷酸二氢铵(7:3:5) 0 8 8.13 

硼砂-硼酸-磷酸氢二铵(5:5:1)

0

43

7.78

氨基磺酸氨

0

550

12.70

阻燃剂的毒性

磷—氮系列 毒性很小 

磷—溴（磷酸三[2，3-二溴丙基]酯） 致癌物 

甲醛化合 可引起皮肤过敏 

锆化合物 可引起肺和皮肤发炎 

氯代联苯 有毒 

溴代联苯 毒性比氯代物低，溴越多毒属性越小 

氟树脂，含溴阻燃剂 HF（致死浓度400ppm）COF2（致死浓度100ppm）HBr（致死浓度＞500ppm） 

阻燃织物燃烧时产生的气体

材料 

阻燃剂 

燃烧气体毒性 

纤维素纤维

磷—氮系阻燃剂

无害

涤纶

溴—锑系阴燃剂

直接吸入时，堵塞呼吸道

羊毛

用锆作阻燃剂

无害 

聚氨酯

用多磷酸作阻燃剂

有毒 

含氯聚合物

碳酸钙，三水合氧化铝

中和HCl减少有毒气体

溴系阻燃剂 

对涤纶有亲和力的溴类阻燃剂，通过高温高压染色法可以进入涤纤内部，而获得耐洗的阻燃效果.在4%(owf)，130℃一小时条件下，几种化合物的上染率如下。

阻燃剂

上染率

有效用量(%)

TDBPP磷酸三(2,3溴丙基)酯

79.5

2

TDCP磷酸三(2,3二氯丙基)酯

57.5

3

TCP磷酸三甲苯酯

73.3

3.5

HBCD六溴环十二烷

48.2

1.5

TBA-EO四溴双酚A-羟乙基醚

75.5

4.5

DBPP-Am铵基-磷酸二(2,3溴丙基)酯

0

-

DBDPE十溴二苯醚

0

-

采用Coil接焰法(在10公分长的弹簧圈内放1克重的长条涤纶织物，45°角点燃，三次接焰才能把织物烧尽。此时，织物上阻燃剂的含量(称为有效用量)，可以作为阻燃剂阻燃效果大小的对比标准。有关阻燃剂的测试结果列于上表，其中虽以TDBPP最好,但是它有致癌作用而被禁用，HBCD无毒，并且对分散染料染色牢度的影响最小，加强洗涤还可以改善手感。 

六溴环十二烷通过精磨加工，细度1μ左右时，上染率可以接近60%。 

用HBCD处理的涤纶织物,强力没有变化,经25次洗涤,阻燃指标不变,但耐干洗稍差.,用紫外线幅照24小时,HBCD处理后的涤纶织物,强力下降50%左右,HBCD对涤纶的光氧化促进作用可能是造成整理织物耐晒牢度差的主要原因(资料来源;上海印染学术年会论文资料集96年p218)

交联型—瑞士,汽巴-嘉基公司的Pyrovatex CP 

化学结构为;N-羟甲基(二甲氧基)磷酰丙酰胺.其合成工艺大致如下 

①三氯化磷与甲醇生成二甲氧基磷酸酯. 

PCl3+2CH3OH+H2O→(CH3O)2P(=O)-H+3HCl 

②再与丙烯酰胺加成生成二甲氧基磷酰丙酰胺. 

(CH3O)2P(=O)-H + CH2=CH-CO-NH2 → 

(CH3O)2P(=O)-CH2-CH2-CO-NH2 

③再与甲醛反应生成 N-羟甲基(二甲氧基)磷酰丙酰胺. 

(CH3O)2P(=O)-CH2-CH2-CO-NHCH2OH 

Pyrovatex CP的结构式如下； 

N—羟甲基，属反应性基团，能与纤维素纤维上的羟基呈醚键结合，若加入氰醛树脂，可以交联成大分子。 

CP毒性低，添加氰醛树脂后(原阻燃剂中磷氮比约为2．2﹕1)磷氮比变为1．4﹕1)可提高耐洗性到50次以上，但强力损失大(30%以上)，手感较硬，从CP的化学结构来看，反应活性不高，要使丙酰胺上的羟甲基与纤维素纤维上的羟基发生醚键结合，汽巴—嘉基的配方中催化剂采用磷酸，交联剂采用氰醛树脂。有人用氯化铵，焙烘条件155℃，4-5分钟，如若采用乙二醇醚化的CHD氰醛树脂，则催化剂可用氯化镁，焙烘条件可用165℃3．5分钟.后一工艺，对提高耐洗性，保证织物强力，降低织物上可释放甲醛有利。

反应型--- 美国Stauffer公司的Fyrol-76 中国纺织技术资料网：http://www.fztest.com

主要成份为乙烯基磷酸酯，含磷22.5%。 

Fyrol 76的结构式； 

R=烷基或HOCH2CH2 羟基，乙烯基是可反应性基团 

它与羟甲基丙烯酰胺合用以过硫酸盐为催化剂。 

（Fyrol 76+ CH2=CH-CO-NH-CH2OH + 过硫酸盐 + ,纤维素纤维 →） 

阻燃效果良好，出于过硫酸钾的作用，往往织物强力损失较大，手感粗硬，织物泛黄，还对某些染料的色泽产生严重色变。此类产品如今已很少应用（1991年全国阻燃论文集P205）

缩聚型—英国Albright and Wilson公司的Proban 

四羟甲基氯化磷(THPC)与尿素的预缩体为阻燃剂 

2P4 + 12H2O → 5PH3 + 3H3PO4 

PH3 + 4HCHO + HCl → [P(CH2OH)4]+Cl- 

2P(CH2OH)4Cl+H2NCONH2→(HOCH2)3P(Cl)CH2NHCONHCH2P(Cl)(CH2OH)3+2H2O 

(U~-HN-CO-NH-) 

Proban加工，工作液中不加其他树脂或交联剂，棉布浸轧工作液后要在小张力条件下缓慢烘干，减小泳移。不要发生将阻燃剂在烘干过程被挤(或转移)到织物表面上来的情况，这一点特别重要，因为阻燃剂对纤维素纤维不发生交链作用。其在纤维无定形区填充量越多，其阻燃效果与耐洗性越好。 

氨薰后生成三价磷高分子化合物，充份氧化后生成耐洗性极好的五价磷高分子化合物，由于这一反应不与棉纤维发生交联，因而很少影响棉织物强力。有人将此法用于芳纶(全国助燃论文集P33-43)，阻燃剂同样可以在芳纶上生成高聚物。 

有人在Proban加工中添加氰醛树脂，希望能得到更好的耐洗性，但得到的却是手感恶化，织物强力下降。

三溴,N--羟甲基三嗪 

资料来源；《印染助剂》1991.3 p12 

溴系棉用阻燃剂—二胺基三溴丙基—三嗪（TM-DABT） 

整理工艺 

配方；% 

TM-DABT 15-20 

磷酸氢二铵（协效剂）2.5 

工艺； 

浸轧，烘干，焙烘，水洗，烘干。 

整理效果；（纯棉织物）

未洗

洗涤50次

织物增重%

炭长㎝

LOI

炭长㎝

LOI

12.4

13.0

26.6

14.0

25.4

14.2

11.2

28.4

13.1

26.8

18.8

7.1

30.9

8.3

29.5

注；该整理剂对织物白度，色牢度基本没有影响。