基本概念及发展历程
阻燃整理:纺织物经过某些化学品处理后可遇火不易燃烧,或一燃即熄,这种处理过程称为阻燃整理,也称防火整理。阻燃剂为含有磷、氮、氯、溴、锑、硼等元素的化合物。
阻燃整理织物可用于军事部门、工业交通部门、民用产品,如地毯、窗帘、幕布、工作服、床上用品及儿童服装等。
17世纪就已有关于纺织物阻燃整理的记载。近年来,世界各国因纺织品引起的火灾不断增加。我国这十几年来,平均每年发生的火灾次数为3-4万起,死亡人数2-3千人,火灾损失折款2-3亿人民币。1985年,哈尔滨天鹅饭店大火死亡十人,受伤七人,直接经济损失24.9万元;1994年,克拉玛依大火,死伤300多人,都是因纺织品燃烧引起的。
阻燃纤维的研究开发——我国阻燃纤维的研究开发起步于70年代;80年代至今,上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维进行了研究,涤纶和丙纶已形成批量生产能力,但总体说来,阻燃纤维产品仍处在研究和试阶段。
有阻燃整理技术处理的纺织品
阻燃整理技术的具体应用
(一)绵织物的阻燃整理
棉织物的阻燃整理发展很快,目前国内比较成熟,阻燃剂基本可以自给,可以工业化生产。
纯棉耐久性阻燃整理大体有下列三种方法:
1.Proban/氨熏工艺,Proban法是英国Wilson公司首先用于工业化生产,传统的Proban法是阻燃剂THPC(四羟甲基氯化眆)浸轧后焙烘工艺,改良的方法是Proban/氨熏工艺,工艺流程为:浸轧阻燃整理→烘干→氨熏→氧化→水洗→烘干。
国内计有北京光华、江阴印染厂、鞍山棉纺印染厂等引进国外的助剂和设备进行生产。这是目前公认的阻燃效果好、织物降强小、手感影响少的工艺。但由于设备问题限制了其推广。
2.PyrovatexCP整理工艺。国内已有上海农药厂、常州化工研究所、天津合材所、华东理工大学、青岛纺织服装学院等单位生产该助剂。产品的阻燃性能较好,耐久性好,可耐家庭洗涤50次甚至200次以上,手感良好,但强力降低稍大。国内使用该类阻燃剂的厂家二、三十家。
纯棉暂时性、半耐久性阻燃整理——电热毯、墙布、沙发布等织物的阻燃耐洗次数要求不是很高,这类产品做暂时性或半耐久性阻燃整理即可。即能耐1—15次温和洗涤,但不耐皂洗。主要有硼砂-硼酸工艺、磷酸氢二铵工艺、磷酰胺工艺、双氰胺工艺等。上述工艺应用在纯棉织物上工业化生产的不多。青岛大学纺织服装学院的SFR-203属半耐久性阻燃整理剂。
(二)毛织物的阻燃整理
羊毛具有较高的回潮率和含氨量,故有较好的天然阻燃性,但若要求更高的标准,则需进行阻燃整理。最早的羊毛阻燃整理是采用硼砂、硼酸溶液浸渍法,产品用于飞机上的装饰用布。这种方法阻燃效果良好,但不耐水洗。60年代后采用THRC处理,耐洗性较好,但工序繁复,手感粗糙,失去了毛织物的品格。国际羊毛局研究的方法是采用钛、锆和羟基酸的络合物对羊毛织物整理,获得满意的阻燃效果,且不影响羊毛的手感,故得到普遍采用。主要有钛、锆、钨等金属络合整理剂。80年代后期以来,国内有几个单位研究开发毛用阻燃剂及整理工艺,获得了满意的结果。天津合成材料研究所研制了复合型WFR-866系列阻燃剂,一种为WFR-866F(以氟的络合物为主要成份),一种为WFR-866B(以含溴羟基酸为主要成份)。天津仁立毛纺厂、北京制呢厂、北京毛纺厂均采用庐阻燃剂处理精、粗纺产品。青岛大学纺织服装学院研制了SFW系列毛用阻燃剂,与济宁毛纺厂、潍坊第二毛纺厂合作开发纯毛阻燃产品,产品阻燃性能达到和超过了国内外同类产品水平。
目前,纯毛阻燃织物主要应用于飞机舱内、高级宾馆等地毯、窗帘、贴墙材料及军队校官以上军服。
合成纤维及其混纺织物的阻燃整理
(三)涤纶织物的阻燃整理
涤纶织物的阻燃整理到目前为止,还没有找到一种适宜的理想阻燃剂。三(2.3-二溴丙基)磷酸酯(TDBPP)对涤纶阻燃有一定效果,但有致癌作用。美国莫倍尔公司(Mobilchemco)推出一种Antiblaze19T阻燃剂,适于100%涤纶织物,效果较好,毒性不大。国内常州化工研究所制造的FRC-1即属同类产品,常州针织总厂、上海针织厂用该阻燃剂生产纯涤纶针织品。此外对含溴、锑化合物的整理剂如十溴联苯醚、六溴环十二烷、三氧化二锑、五氧化二锑等都进行了研究,在工作液中添加粘合剂,将阻燃剂粘合于织物上。但总的来说,整理织物阻燃性尚可,但手感硬,有白霜现象、色变等,整理液的稳定性也不好。主要原因是阻燃剂粒度大,易聚沉,且对纤维吸附性差。据国外介绍,粒子大小在15-20nm,则阻燃效果可提高3倍,手感柔软,耐洗性也好。
国内对涤纶织物进行研究的有:常州化工研究所、常州针织总厂、常熟纬编总厂、辽宁市经编厂、中国纺织大学、青大纺织服装学院、石家庄纺织经编厂等。
(四)绵纶织物的阻燃整理
用于其它纤维的磷、卤阻燃剂作为尼龙阻燃剂,效果不理想。河北大学用羟甲基脲树脂处理运输带用尼龙布,效果较好。青岛大学纺织服装学院用含硫、溴、锑化合物对尼龙塔夫绸进行阻燃涂层整理,获得较好效果。
(五)腈纶织物的阻燃整理
腈纶比涤纶、锦纶更易燃烧,氧指数仅18-18.5,是一种易燃烧纤维。青岛大学纺织服装学院研究开发了腈纶剪绒装饰织物用系列阻燃剂,对绒面织物背面阻燃涂层,产品的氧佛数达29以上,炭长8厘米以下,基本无继然、阴燃,所研制的腈纶剪绒装饰布可用于汽车、飞机、宾馆及家庭的沙发布、装饰布等。
(六)涤棉混纺织物的阻燃整理
涤棉混纺织物的用量很大,其阻燃产品的研究也就相当活跃。涤纶和棉因是两种纤维,燃烧性能不同,同时混纺后使燃烧过程变得更为复杂。棉纤维燃烧后炭化,而涤纶燃烧时熔融滴落,由于棉纤维成为支持体,能使熔融纤维集聚,并阻止它滴落,使溶融纤维燃烧更加剧烈,即所谓“支架效应”。故涤棉混纺织物的阻燃整理更加困难。