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純棉織物低甲醛阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-12 15:43:12 |
采用多元酸作為交聯(lián)劑對棉織物進(jìn)行低甲醛耐久阻燃整理，研究純棉織物低甲醛阻燃劑阻燃整理工藝條件，探討影響阻燃效果的各種因素。
與N-羥甲基酰胺類交聯(lián)劑工藝進(jìn)行比較，本純棉織物低甲醛阻燃劑燃整理工藝不僅顯著降低織物中游離甲醛含量，還提高了阻燃效果，且純棉織物低甲醛阻燃劑、交聯(lián)劑的用量大大減少，阻燃成本降低。
目前常用的棉織物耐久阻燃劑主要是有機(jī)磷阻燃劑。瑞土Ciba-Geigy公司開發(fā)的Provatex CP類阻燃劑是一種用于纖維素纖維織物的反應(yīng)型阻燃劑，其分子中含有N-羥甲基，在焙烘過程中可以通過交聯(lián)劑與纖維大分子中的羥基交聯(lián)，形成共價(jià)鍵，自身也可以與纖維素大分子的羥基交聯(lián)，故具有高耐久性，且手感好，降強(qiáng)較少，白度較好，因此得到了廣泛的應(yīng)用。
但Provatex CP含有游離甲醛，織物整理后在儲(chǔ)存和使用過程中會(huì)釋放出游離甲醛。我們用多元羧酸作交聯(lián)劑，用Provatex CP類阻燃劑對棉織物進(jìn)行阻燃整理，以獲得低甲醛釋放的阻燃織物。用多元羧酸代替含甲醛的常規(guī)交聯(lián)劑，一方面降低了整個(gè)阻燃體系的甲醛含量和阻燃織物上的游離甲醛釋放；另一方面減少了阻燃劑和交聯(lián)劑的用量，改善了Provatex CP類阻燃劑的應(yīng)用性能。
實(shí)驗(yàn)材料：21/2l 60×5O純棉平布 (青島裝飾布總廠)，CFR-201阻燃劑 (上海農(nóng)藥廠)、HMM(工業(yè)品)、多元酸 (自制)、催化劑 (CP)等。儀器及設(shè)備：小軋車、烘箱、撕破強(qiáng)力測試儀、垂直法織物燃燒性能測定儀、分光光度計(jì)等。整理工藝流程：浸軋(二浸二軋，軋余率100%)→烘干(100℃，3min)→焙烘(180℃，2min)→水洗(冷水沖洗)
阻燃劑用量越大，阻燃效果越好，撕破強(qiáng)力下降越多。當(dāng)阻燃劑用量為190g/L時(shí)，阻燃效果和強(qiáng)力降低就能達(dá)到滿意的效果。本著既能滿足阻燃要求，又降低成本的原則，選擇阻燃劑用量為190g/L。
工藝處方：阻燃劑190g/L，交聯(lián)劑45 g/L，催化劑25 g/L，pH值3。工藝流程：浸軋(二浸二軋，軋余率100%)→烘干(l00℃，3min)→焙烘(170-190℃，2min)→水洗(冷水沖洗)
焙烘溫度170℃時(shí)，阻燃效果差；在l90℃時(shí)，撕破強(qiáng)力下降大；在180℃時(shí)，損毀長度和撕破強(qiáng)力比較理想。故最佳焙烘溫度為180℃。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點(diǎn)。主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
最佳整理工藝為：阻燃劑190 g/L，交聯(lián)劑45 g/L，催化劑25 g/L，焙烘溫度180℃，焙烘時(shí)間2min。
重復(fù)最佳工藝條件，并測試了織物表面的游離甲醛含量，所得到的織物損毀長度6.2cm，撕破強(qiáng)力733gf，游離甲醛含量213.1mg/Kg(戊二酮法，HMM交聯(lián)劑的試樣為1200ppm)。阻燃織物按常規(guī)洗滌方法洗滌30次后，損毀長度7.lcm。
織物經(jīng)CFR-20l和HMM阻燃整理后，釋放甲醛的原因主要有以下幾種: (1)未反應(yīng)的阻燃整理劑中含有游離甲醛(2)未反應(yīng)的交聯(lián)劑HMM中含有游離甲醛(3)交聯(lián)劑的自身縮聚物的水解(4)交聯(lián)劑N-羥甲基與纖維素纖維形成的醚鍵的水解(5)阻燃劑與纖維素單分子接枝形成的醚鍵的水解(6)交聯(lián)劑與阻燃劑形成的醚鍵的水解等。
其中(1)和 (2)最容易釋放，這主要與阻燃劑和交聯(lián)劑中游離甲醛含量有關(guān)，其次是 (3)-(6)，其水解趨勢主要取決于鄰近N原子的電子云密度大小。
甲醛釋放量取決于C-O鍵和C-N鍵的相對穩(wěn)定性。酸性條件下C-O鍵的斷裂速率較高，而中性及堿性條件下較低；相反，C-N鍵在酸性和中性條件下斷裂速度較低，而在堿性條件下較高。所以，織物經(jīng)阻燃劑CFR-20l和HMM阻燃整理后，在堿性條件下水洗是釋放甲醛的主要原因，同時(shí)由于阻燃劑和交聯(lián)劑都含有游離甲醛，使阻燃整理產(chǎn)品甲醛釋放量較高。
用多元酸代替HMM作為交聯(lián)劑，可使阻燃織物的游離甲醛含量大大降低。多元酸本身不含甲醛，多元酸與纖維形成的酯鍵，即使水解也不釋放游離甲醛。阻燃織物釋放甲醛的可能性只有未反應(yīng)的阻燃劑、阻燃劑與纖維素單分子接枝形成的酯鍵的水解，以及交聯(lián)劑與阻燃劑形成的酯鍵的水解等。
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