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純棉織物無甲醛阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-1-20 22:04:52 |
目前，天然纖維用耐久阻燃劑以四羥甲基氯化磷(thpc)和n-羥甲基-3-(二甲氧基膦?；?丙酰胺(pyrovatex cp)為代表。但thpc在合成過程中使用了甲醛，且會(huì)產(chǎn)生具有致癌作用的雙氯甲醚，因而歐盟出臺(tái)法規(guī)限制其使用。
pyrovatex cp類以羥甲基為反應(yīng)性基團(tuán)與纖維交聯(lián)，同時(shí)為了提高阻燃效率，使織物具有足夠的磷含量和耐久性，使用時(shí)需添加含羥甲基反應(yīng)基團(tuán)的交聯(lián)劑，而羥甲基易分解釋放甲醛，導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境和整理后的織物上甲醛超標(biāo)。
由于世界各國(guó)要求生產(chǎn)和進(jìn)口的紡織品不含有毒、有污染物質(zhì)，因此，開發(fā)純棉織物無甲醛阻燃劑產(chǎn)品迫在眉睫。
本試驗(yàn)以甲基膦酸二甲酯、五氧化二磷、季戊四醇為主要原料，合成了環(huán)保型純棉織物無甲醛阻燃劑。采用純棉織物無甲醛阻燃劑、交聯(lián)劑檸檬酸／馬來酸(物質(zhì)的量比為1：1)復(fù)配酸、催化劑次亞磷酸鈉對(duì)棉織物進(jìn)行阻燃整理，探討了阻燃劑、交聯(lián)劑和催化劑用量及焙烘條件對(duì)阻燃效果的影響。
試驗(yàn)材料與儀器：織物純棉漂白平布21 tex×21 tex。藥品：甲基膦酸二甲酯，五氧化二磷，季戊四醇，亞磷酸三苯酯、辛酸亞，檸檬酸，馬來酸，次亞磷酸鈉。
儀器：ehp 350mm型微調(diào)水平軋車，yg815b型垂直法織物阻燃性能測(cè)試儀，101—1型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，ty8000系列斷裂強(qiáng)度測(cè)試儀，mz一12型全自動(dòng)水洗機(jī)。
阻燃劑合成工藝：在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗和冷凝管的反應(yīng)器中，加入甲基膦酸二甲酯142 g，加熱至50—55 ℃，然后加入五氧化二磷150 g，將反應(yīng)溫度調(diào)至90~95℃，保溫反應(yīng)3 h。將反應(yīng)物冷卻至50～55℃，加入亞磷酸三苯酯15 g，保溫2 h。繼續(xù)將反應(yīng)混合物加熱至70～75℃，加入季戊四醇70 g、催化劑辛酸亞錫0．2 g，于75～85℃保溫反應(yīng)5 h，得到的產(chǎn)物為亮黃色透明液體。
織物阻燃整理工藝：處理工藝浸軋整理液(二浸二軋，軋余率100％~110％)→預(yù)烘(120℃×1．5 min)→焙烘(170℃×3 min) 工藝處方 阻燃劑gm一1／g 400 復(fù)配酸／g 60 次亞磷酸鈉／g 30 加去離子水。
紡織物的燃燒是一個(gè)復(fù)雜的過程。它們的易燃性除了纖維的化學(xué)組成以外還和織物結(jié)構(gòu)以及織物上染料等物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。阻燃劑的作用主要是：改變纖維著火時(shí)的反應(yīng)過程，在燃燒條件下生成具有強(qiáng)烈脫水性的物質(zhì)，使纖維炭化而不易產(chǎn)生可燃的揮發(fā)性物質(zhì)，從而阻止火焰的蔓延。
磷酸三苯酯tpp生產(chǎn)工藝
三氯氧磷直接法（熱法）和三氯化磷間接法（冷法）。
（1）熱法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，在不超過10℃以下，緩緩加入三氯氧磷，然后在回流濕度下反應(yīng)3-4h，冷卻至室溫后，反應(yīng)物經(jīng)水洗回收吡啶，用于燥硫酸鈉脫水，過濾除硫酸鈉，常壓下蒸餾回收苯；減壓蒸餾收集243-245℃/1.47KPa的餾分，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進(jìn)行水解生成磷酸三苯酯。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等雜質(zhì)。用乙醇或乙醇與溶劑汽油的混合液進(jìn)行重結(jié)晶精制。
阻燃劑分解產(chǎn)生不可燃?xì)怏w，從而稀釋可燃性氣體并起遮蔽空氣作用或抑制火焰的燃燒。阻燃劑或其分解物熔融覆蓋在纖維上起遮蔽作用，使纖維不易燃燒或阻止炭化纖維繼續(xù)氧化。
阻燃劑濃度、樹脂濃度和軋液率對(duì)阻燃整理后的亞麻織物彎曲長(zhǎng)度影響顯著。阻燃劑濃度、焙烘溫度和軋液率因素對(duì)斷裂強(qiáng)力的影響趨于一致。
普魯苯（Proban）法阻燃工藝主要成份是四羥甲基氯化磷（THPC）與酰胺的低分子預(yù)縮體?？椢锝堖^Proban阻燃劑后，THPC與酰胺形成的預(yù)縮體滲入到纖維的非晶區(qū)和間隙中。
隨后在氨熏時(shí)NH3與預(yù)縮體中的羥甲基交聯(lián)，在纖維內(nèi)部形成阻燃聚合體后經(jīng)氧化以穩(wěn)定。所以，Proban法處理后的織物手感柔軟、強(qiáng)力損失小，基本上保持了織物的舒適性和耐用性。適合于做各類防護(hù)服、床上用品、裝飾用品以及兒童阻燃睡衣等，是目前耐久棉織物阻燃整理的重要方法。
含磷化合物使纖維素纖維在熱介過程中產(chǎn)生脫水反應(yīng)。含磷阻燃劑在纖維熱解溫度范圍內(nèi)首先分解成不易揮發(fā)的磷酸或多磷酸酐與纖維素的羥基（—OH）發(fā)生脫水反應(yīng)，使纖維炭化。浸軋過Proban阻燃劑的織物在氨熏過程中，由于在纖維素的內(nèi)部形成了二氯化磷/氮的高度交聯(lián)聚合物、產(chǎn)生P—N協(xié)同效應(yīng)。P—N鍵性能（極性）高于P—O鍵,使磷化合物與—OH反應(yīng)性能加強(qiáng)，所以產(chǎn)生了高效的耐久阻燃性能。
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