阻燃面料阻燃整理工艺介绍
织物的阻燃涂层整理
织物的阻燃涂层整理1．前言据美、英、日等国家对火灾起因的统计，近年来纺织品引起的火灾呈上升趋势，已占据火灾总数的一半，造成了生命和财产的巨大损失，世界各国纷纷出台了纺织品阻燃的有关标准，对室内装饰、工业用布、服装用纺织品等做了严格的规定。
绝大部分的纺织材料是可燃的，需要经过阻燃处理来降低燃烧速度或使其离开火源后能够迅速停止燃烧。
纺织品的阻燃整理有两种方式：1、添加型，将阻燃材料与纺丝原液混和，或将阻燃剂加到聚合物中再纺丝，从而使纺出的丝具有阻燃效果。
2、后整理型，在染整加工过程中，将阻燃材料通过浸渍、浸轧或涂层等方法整理到织物上。
本文主要介绍织物的阻燃涂层整理。
阻燃涂层胶是功能性涂层胶的一种，是把阻燃材料通过一定的方式添加到涂层胶中去，整理后不仅具良好的涂层风格，同时赋予织物优异的阻燃效果。
涂层阻燃整理与传统的浸渍或浸轧阻燃整理相比，具有耐洗性好，强力不下降，不需要污水处理等优点，因此，在室内家纺、工业用布等领域应用广泛。
2. 阻燃涂层胶中涂层基胶的类型和性能特点印染行业应用的涂层胶主要有聚丙烯酸酯（PA）、聚氨酯（PU）和PUA。
PA的价格较低，合成和聚合技术较易掌握，能满足一般涂层要求，但目前市场上的产品质量参差不齐。
与PA相对，PU在性能上有独特之处，主要为耐磨、耐溶剂、耐低温（一30℃以下），防水透湿性好，具有优异弹性和皮膜感。
PUA是将PU与PA进行接枝，它结合了PU与PA的优点，但技术难度较高。
PA、PU和PUA都可以作为阻燃涂层胶的基胶。
从涂层胶使用的溶剂来分，可分为溶剂型涂层胶和水系型涂层胶。
溶剂型涂层胶使用最普通的溶剂有二甲基甲酰胺（DMF）、丁酮（MEK）、甲苯（TOL）、异丙醇（IPA）、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丁醇、醋酸乙酯等，毒性较大，且易燃易爆。
与溶剂型涂层胶相比，水系型涂层胶具有环保、不燃、加工过程安全等优点，但与织物的粘着力，成膜性能、耐水压等性能相对略差。
目前，水系型涂层胶正通过产品改进或加入合适的交关剂来解决上述的缺点，加工工艺日趋成熟，将逐渐取代溶剂型涂层胶。
阻燃整理技术
阻燃整理技术纺织纤维基本上属易燃烧物质，在~300℃裂解，裂解产物与空气混合，具有可燃性，自燃或遇明火燃烧。
阻燃整理：阻止织物燃烧。
或使纺织品燃烧速度放慢，离开火焰后不燃烧。
纺织品的燃烧性:纺织品燃烧过程有物理变化和化学变化。
燃烧模式纤维热裂解纤维热性能物理指标玻璃化温度（Tg）：低---热塑性纤维，Tg、Tm<Tp、Tc。
燃烧前受热，先软化、收缩、熔融，后裂解、燃烧。
燃烧时由于熔融物滴落可以造成续燃困难，但高温熔滴粘着皮肤造成深度灼伤。
高---非热塑性纤维，如天然纤维、耐高温纤维，Tg、Tm>Tp、Tc, 受热至高温直接裂解，燃烧。
熔融温度（Tm）热裂解温度（Tp）燃烧温度（Tc）需氧指数LOI纺织品燃烧需氧指数（限氧指数）：LOI指在N2、O2混合气体中，纺织品保持烛状燃烧所需O2的最小体积分数。
LOI = O2/N2+O2×100% 需氧指数，大---难燃。
>21%（空气中氧比例）小---易燃。
<21%燃烧骨架效应:也称蜡烛焰芯效应。
混纺织物如涤/棉织物在燃烧时，非热塑性纤维的炭化对热塑性纤维的熔融起骨架作用，熔融物不滴落，粘附在骨架上燃烧，如同蜡烛燃烧。
因此，混纺织物阻燃很困难。
阻燃方法纺织品阻燃针对燃烧的整个过程进行抑制，方法如下：1）对纺织品热分解产物进行控制，使分解产物成为不燃性产物和固体残碴。
2）热裂解产生气体为大量不燃性气体，如水、SO2、CO2，冲稀可燃性气体。
3）干扰、终止燃烧火焰的氧化还原反应，熄灭火焰。
4）形成阻隔层，阻止热、可燃气体在火焰与织物之间传递。
二、阻燃机理1、棉织物的阻燃机理纤维素热裂解：棉阻燃剂棉织物阻燃后，热裂解温度降低，裂解以炭化形式为主。
涤纶的阻燃机理:涤纶阻燃：裂解温度和裂解产物不改变，火焰燃烧受到抑制。
涤纶燃烧：自由基连锁氧化反应，放出大量热。
火焰反应涤纶阻燃剂阻燃整理工艺:1、棉织物的阻燃整理不耐洗阻燃整理：硼砂:硼酸:磷酸氢二铵= 7:3:5 或5:5:1 织物浸轧烘干，增重10~15%即有效。
纺织品阻燃整理
阻燃 整 理 的 效 率 和 阻 燃 剂 的 正确选择取决于许多因素 ,其中一 些重要的因素是 : 织物结构 、织物 组成 、最终用途 、指定的测试方法 、 技术要求 、与其他整理的相容性 , 以及必要的耐久性 。
- 涂层或舐涂法 :这种方法常 用在起毛织物上 ,例如地毯 、装饰 布或窗帘 。这类织物不能用全浴 浸渍法 ,因为此法会改变织物的色 调和绒毛压 。当织物的“孔隙”需 闭合时 ,也可用涂层法 ,例如垂直 的百叶窗 、弹簧卷式百叶窗 、遮黑 布和遮光布 。为了节约加工成本 , 可以把阻燃剂加到涂层粘合剂中 。
离火焰温度最高区域 ,即纤维熔融 并形成液滴 ,直到温度降到熔点以 下 。所以这些纤维实际上不会着 火燃烧 。但是 ,如果融化和形成熔 融液滴的过程被延缓或阻止 ,比如 存在纺织助剂和染料 ,这些纤维也 会着火燃烧 。
在混纺纤维中 ,如聚酯和棉混 纺织物 ,棉在燃烧过程中起“支架” 的作用 ,阻止熔融液滴的形成 。这 种合成纤维的另一个缺点是熔融 液滴会引发第二次火灾 。
这个 例 子 可 以 直 接 应 用 到 许 多其他纺织品上 ,如窗帘 、地毯 、床 单等 。通过恰当的应用阻燃剂 ,可 使纺织品发生火灾的机率大大降 低 ,因而阻止危及人生命的情况发
图 1 阻燃椅套 (右) 和未阻燃椅 (左) 的比较
国际纺织导报 2001 年第 1 期
67
生 ,明显降低火势蔓延的危险 ,逃 逸时间也可以显著增加 。不同的 研究已经论证阻燃剂的成本相对 于纺织品的销售价格要低 ;另一方 面 ,阻燃整理对人的生命财产安全 的保护作用是无法估量的 ,远远超 过它的商业意义 。
5 阻燃机理
关于 阻 燃 剂 的 作 用 已 经 进 行 了大量讨论 ,也发表了很多关于这 方面的文章 。除了考虑纤维的化 学组成外 ,还需决定选择最佳阻燃 剂 ,以阻止织物在热作用下发生分 解反应而释放可燃气体 。已经有 各种不同的理论解释阻燃剂的作 用。
阻燃涤纶_棉织物的阻燃整理
增重率 = m1 - m 0 ×100%
(1)
m0
式中 : m0 ———整理前试样质量 ;
m1 ———整理后试样质量 。
1. 3. 4 热重分析 ( TGA )
采用 TG7 型 热 重 分 析 仪 (美 国 Perkin2Elmer 公
司 ) ,氮气气氛 ,流速 20 mL /m in, 升温速率 10 ℃ /m in,
印 染 ( 2009 No. 1)
www. cdfn. com. cn
阻燃涤纶 /棉织物的阻燃整理
王晓春 1 , 傅 裕 2
(1. 北京服装学院材料研究开发与评价重点实验室 ,北京 100029; 2. 北京服装学院材料科学与工程学院 ,北京 100029)
摘 要 : 采用棉用阻燃剂 FPK8002对阻燃涤纶 /棉织物进行阻燃整理 ,探讨阻燃剂浓度 、焙烘条件及交联剂 用量对织物阻燃性能的影响 ,分析阻燃涤纶含量和织物组织结构对阻燃涤纶 /棉织物阻燃性能的影响 。阻燃 涤纶 /棉织物阻燃整理的优化工艺为阻燃剂 FPK8002用量 350 g /L ,交联剂用量 350 g/L ,焙烘温度 160 ℃,焙 烘时间 4 m in。测试结果表明 ,整理织物的裂解温度明显降低 ,阻燃性能符合国家 B1级标准 。 关键词 : 阻燃整理 ; 阻燃剂 ; 涤棉织物 中图分类号 : TS1951592 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 4017 (2009) 01 - 00010 - 03
由图 1知 ,阻燃剂 FPK8002 用量为 250 ～500 g /L 时 ,整理织物的阻燃效果得到显著提升 ,损毁长度约为 10 cm ,且无续燃和阴燃 。这是因为混纺织物经阻燃剂 FPK8002处理后 ,阻燃剂在燃烧过程中可分解成具有 良好脱水作用的磷酸和多磷酸 ,使纤维素脱水成为焦 炭 。与此同时 ,含氮基团可释放出难燃性气体 ,稀释了 空气中的氧浓度 ,且磷 2氮的相互作用也有利于磷阻燃 剂的脱水炭化反应 。图 1 和图 2 显示 ,阻燃剂用量达 一定程度后 ,织物阻燃效果提升有限 ,而织物增重幅度 较大 ,使织物手感发涩 ,且成本提高 。因此 ,阻燃剂用 量以选用 350 g /L为宜 。 2. 2 焙烘条件的影响
8-阻燃整理
卤-锑协同效应
锑的氧化物是卤系阻燃剂的优良协同剂。 锑的氧化物有：Sb2O3，Sb2O4，Sb2O5，其中
Sb2O3常用。 一般认为主要是卤素与锑在固相中反应生成
挥发性的三卤化锑，然后在气相中发挥作用。
第四节 纤维素纤维的阻燃整理
1. 棉织物的热裂解过程
纤维素纤维是一种易燃性纤维。在较低温度 下热裂解时，可能发生分子链1，4一甙键的 断裂，继而残片发生分子重排，并首先生成 左旋葡萄糖。左旋葡萄糖可通过脱水和缩聚 作用形成焦油状物质，接着在高温的作用下 又分解为可燃的有机物、气体和水。
Cl
CH2OH
CH2OH
+ + PH3 4 CH2O HCl
[P(CH2OH)4] Cl
Proban工艺：（奥布莱-威尔逊）
浸渍－烘干－氨熏－氧化－水洗
四羟甲基氢氧化磷（THPOH）
CH2OH P CH2OH
CH2OH
+
OCHl -
CH2OH
(HOCH2)4P+
+ + (HOCH2)3P CH2O
要有良好的阻燃耐久性，包括耐水洗、耐干洗、耐气候性等； 不影响或较少影响纤维和织物的色泽、外观、手感和其他物
理机械性能； 无毒、无刺激性，有生物可降解性，燃烧后发烟量少，烟雾
无毒性； 纤维用阻燃剂应有较高的热分解温度； 价格低廉，应用工艺简单。
2. 阻燃整理剂的分类
(1)无机阻燃剂
金属氧化物和卤化物 （钛、锑，使用简便） 硼砂（单独使用用量高，与硼酸1：1或7：3） 磷酸盐（磷酸锌、磷酸氢二铵，磷酸二氢铵）
二、溴系阻燃剂及其整理工艺
六溴环十二烷和十溴二苯醚 六溴环十二烷：采用轧烘焙工艺或高温高压
第八节、阻燃整理
氨熏法（Proban） 氨熏法（Proban）工艺原理
这种方法利用THPOH（或THPC）与NH3反应生成 这种方法利用THPOH（ THPC） THPOH 不溶于水的高聚物沉积在织物上， 不溶于水的高聚物沉积在织物上，达到阻燃整 理的目的。 理的目的。
P CH2OH + NH3 P CH2 N CH2 P CH2 P
2.合成纤维 合成纤维
受热后软化、熔融，产生熔滴， 受热后软化、熔融，产生熔滴， 再发生热分解作用。 再发生热分解作用。
（1）热分解过程 ）
软化
降解 氧化、 氧化、分解
游离基
分子链断裂
可燃性、 可燃性、不燃性气体
（2）阻燃机理 ）
抑制游离基的反应，降低熔融温度。 抑制游离基的反应，降低熔融温度。
适用性
该理论主要适用于纤维素纤维。 该理论主要适用于纤维素纤维。 含磷阻燃剂的阻燃可根据此理论 的阻燃可根据此理论。 含磷阻燃剂的阻燃可根据此理论。
2.气相论 2.气相论
通过抑制可燃性分解产物的氧化， 通过抑制可燃性分解产物的氧化，干 扰火焰的燃烧方式，阻止火焰的蔓延， 扰火焰的燃烧方式，阻止火焰的蔓延， 但并不改变热分解反应历程和产物。 但并不改变热分解反应历程和产物。
分子式： 分子式：(HOCH2)4 P+Cl具有高反应性，可与纤维素反应。 具有高反应性，可与纤维素反应。 阻燃整理有如下方法： 阻燃整理有如下方法： 轧烘焙工艺 氨熏法（Proban） 氨熏法（Proban）工艺
轧烘焙工艺工艺原理
THPC中的羟甲基可以和酰胺化合物中的 中的羟甲基可以和酰胺化合物中的 亚胺基反应， 亚胺基反应，形成不溶于水的高聚物沉 积在织物上。 积在织物上。 THPC与纤维中羟基发生化学反应。 与纤维中羟基发生化学反应。 与纤维中羟基发生化学反应
阻燃整理分析
4、涤棉混纺织物的燃烧性能：
涤棉混纺织物的阻燃远比对其中任一组分的阻燃要困难。
原因: (1) 因为棉是一种不熔融不收缩的易燃性纤维，当涤棉 混纺制品燃烧时，棉纤维发生炭化，对涤纶起了一种类似烛 芯的支架作用，从而阻碍了涤纶的熔滴脱离火源，使涤纶的 自熄性减少，这就是所谓“支架效应”；
（2）灼烧：可燃性物质接触火源时，固相状 态的无焰燃烧过程，伴有燃烧区发光现象。 （3）余燃：燃着的物质离开火源后，仍有持 续的有焰燃烧。
（4）阴燃：燃着的物质离开火源后，仍有持 续的无焰燃烧。
（5）点燃温度：在规定的试验条件下，使材 料开始持续燃烧的最低温度，通常称为着火点。 （6）热解：材料在无氧化的高温下所产生的 不可逆的化学分解。 （7）续燃时间：在规定的试验条件下，移开 (点)火源后，材料持续有焰燃烧的时间。
５、各种纤维的可燃性（燃烧情况）
各种纤维由于化学组成不同，结构及物理状态的 差异，燃烧的难易不同。 （1）易燃性纤维：着火点低、燃烧速率快。 棉、粘胶纤维和醋酯纤维。 （2） 可燃性纤维：容易燃烧，燃烧速率较慢。 腈纶、羊毛、聚酰胺纤维、聚酯纤维和蚕丝。
（3）难燃性纤维：与火焰接触能燃烧，但离开后 火焰自动熄灭。
主要指改变纤维的热裂解过程。由于阻燃剂的 存在能使纤维素分子链断裂前发生迅速而大量的 脱水，甚至发生某些交联作用，使可燃气体和挥 发性液体量大大减少，可使固体C量大大增加， 有抑制燃烧的作用。 （C6H10O5）X 6XC + 5XH2O
适用性：该理论主要适用于纤维素纤维。（Sb）、 铋（Bi）
第六族：硫 第七族：氟（F）、 碘（I）。
阻燃剂及阻燃整理工艺 ppt课件
（2）密度比空气大，形成隔离层，将燃烧体系与空气隔
离。三种机理共同作用。 ppt课件
16
3 阻燃性能测试
1）氧指数测试：适用于纺织品、塑料、橡胶等
氧指数：是表征聚合物燃烧性能的重要参数，指使聚合物 样品在N2-O2混合气流中持续燃烧所必须的最低含氧量 OI=[O2]/（[O2]+[N2]） ×100 式中：[N2]、[O2]流量L/min 一般 21 阻燃至少27以上
2)燃烧性能测试 阴燃（余燃）时间：试验条件下有焰燃烧终止后材料持续 无焰燃烧时间。 续燃时间：有焰终止后材料持续有焰燃烧时间。
ppt课件
17
测试方法：
45度角测试，垂直燃烧测试，碳长测试
以纺织品为例：（GB5455-1997）
取阻燃整理布条各3块，每块7*25.4cm，温度21度湿度
65%放置8小时以上，置于阻燃测试仪，使样品离灯口
与末端距离为碳长。碳长越短，阻燃效果越好。阴燃时间
越短效果越好。
ppt课件
18
4 阻燃剂介绍
4.1卤系阻燃剂
卤系阻燃剂主要以终止链自由基反应机理和隔离膜机 理发挥阻燃效果。（还包括稀释机理）
国内阻燃剂市场的主流品种。主要有溴系和氯系两种。
燃烧时产生HX，HX与自由基发生反应：
HX+•OH→H2O+•X HX+•O•→•OH +•X
HX+•H→ H2+•X
产生的HX比空气重起隔离作用，H2O、H2起稀释作用， HX与燃烧产生的活泼自由基•OH反应，从而终止燃烧过
程链连锁反应。
ppt课件
19
卤系阻燃剂与磷系阻燃剂、金属氧化物阻燃剂 （如锑化物体系）具有理想的协同作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
阻燃面料阻燃整理工艺介绍
新科特种纺织在阻燃后整理工艺上一般会有三种方法，客户可以根据自己的需求来选择。
这三种工艺分别是Proban阻燃工艺，Pyrovatex CP（汽巴）阻燃工艺和新科自有品牌FRECOTEX。
下面就这三种阻燃工艺的区别来说明一下，普鲁苯Proban是一种用于棉纤维及其混纺织物的耐久性后处理阻燃剂，是目前国际上先进的阻燃技术，经普鲁苯处理的织物既能有效地阻止火焰蔓延，又能保持织物原有性能。
Proban 阻燃处理技术处理的面料具有良好的耐洗性能，清洗50次后阻燃指标仍在标准范围内。
甲醛含量＞300ppm
Pyrovatex CP 阻燃处理技术处理的布料具有良好的耐洗性能，一般来说，清洗50次其阻燃指标仍在标准要求值以内。
另外，Pyrovatex CP 处理的布料手感柔软，无异味，而且达到欧洲的Oeko-Tex Standard 100环保标准，甲醛含量≤75ppm, 是绿色阻燃产品而且对人体无害。
FRECOTEX生态阻燃面料是新乡市新科特种纺织有限公司自主研发的阻燃系列面料品牌。
该面料体现了生态、环保这一主题，符合当今消费趋势。
达到欧洲的Oeko-Tex Standard 100环保标准，甲醛含量≤20ppm,具有高强力，高耐晒，高环保等优点。
三种工艺的明显区别就是甲醛含量和环保性能，普鲁苯Proban阻燃性
能很好，但是不能达到Oeko-Tex Standard 100环保标准，成本较低。
Pyrovatex CP 阻燃性能优越，产品环保，但价位偏高。
FRECOTEX生态阻燃面料既可以达到Oeko-Tex Standard 100环保标准，价位又较CP阻燃低，是一款性价比较高的阻燃产品。
客户可以根据自己的不同需求来选择适合自己要求的阻燃面料。