棉面料拒水拒油阻燃研究.doc

摘要：将不同结构的阻燃整理剂与自制含氟防水剂WR一1对棉织物进行同浴整理，研究同浴整理对拒水拒油、阻燃效果、游离甲醛释放量及织物物理机械性能的影响结果表明：以N一羟甲基二甲氧基磷酸酯酰胺为有效成分的阻燃剂PEKOFLAMDPN具有优良的阻燃效果与含氟防水剂WR一1同浴整理时对拒水拒油效果的影响较小，对织物物理机械性能有些影响，游离甲醛释放量减小，但阻燃性咯有下降，阻燃耐久性也略有下降 目前，市场上棉织物耐久阻燃整理剂主要以N一羟甲基二甲氧基磷酸酯酰胺(MDPA)和四羟甲基磷盐(THPC或THPS)与尿素的预缩物(即Proban)为代表，其中以MDPA为结构的阻燃剂被认为是自1968年以来最成功的棉织物耐久阻燃整理剂之一这类阻燃剂采用浸轧工艺，在整理过程中需添加三聚氰胺树脂作为氮源及交联剂在焙烘条件下，交联剂分子一端与MDPA中的N一羟甲基结合，另一端与纤维素中的伯羟基形成共价键，故具有良好的耐洗效果THPC系列阻燃剂具有良好的阻燃及耐洗效果，但整理工艺较复杂，除二浸二轧、烘干、焙烘、水洗外，还要增加氨熏固着和氧化处理，且氨气污染环境拒水拒油阻燃整理是在阻燃整理的基础上又增加了拒水拒油整理，增加了产品的服用性能既可用于消防、油田、煤炭等行业的工作服，又可作为帐篷、窗帘、浴帘、沙发、墙布、滑雪衫等的面料谢海燕阎等采用氟系拒水剂与阻燃剂分别同浴和两浴整理棉织物，发现同浴整理时拒水及阻燃效果均差于两浴整理张建波等选用氟系拒水剂AG一925分别与阻燃剂THPC和CRF一201(MDPA)同浴整理棉织物，发现阻燃剂CRF一201与氟系拒水剂同浴整理效果较好，拒水效果为100分，阻燃效果达到国家B。级标准本文采用自制含氟防水剂WR一1与不同结构阻燃剂同浴整理棉织物，研究同浴整理对织物拒水拒油、阻燃及物理机械性能的影响1试验11材料及仪器织物：斜纹棉纱卡布(12860，210gm2,断裂强力7788N，经向撕破强力l978N，纬向撕破强力180N)药品：含氟防水剂WR一1f自制)、阻燃剂DM一3070、阻燃剂DM一3074(广东德美精细化工股份有限公司)，阻燃剂XR一600(广州市祥瑞化工有限公司)，阻燃剂FR一102(杭州纳尔森精细化工有限公司)，6MD树脂(上虞市精细化IV)，阻燃剂PEKOFLAMDPN(科莱恩化工有限公司)，MgC16H。O、尿素、磷酸f国药集团化工试剂有限公司1仪器：UPE1连续式织物热定型机，MTENDER立式轧车，AS一12震荡水浴锅，YH一86型织物沾水度仪，H10KS双臂万能材料试验机，YG(B)815DI垂直法织物阻燃性能测试仪，TG209F1热分析仪，SF650电脑测色配色仪12整理工艺配方1：阻燃剂DM一3070或DM一3074或XR一600 400gL配方2：阻燃剂FR一102 400gL，6MD树脂80gL，MgCL2 6H2O 15gL配方3：阻燃剂PEKOFLAMDPN200gL，6MD树脂80gL，尿素20gL，磷酸(85)20gL工艺流程：织物浸轧工作液一一浸一轧(带液率6570)一热风烘干(100，2min)一焙烘(160，2min)回潮后测试13测试拒水性：根据AATCC221964，采用织物沾水度仪测试；拒油性：根据AATCC1181997测试；断裂强力：根据GBT39321997纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长的测定一条样法测试；撕破强力：根据GBT391711997(纺织品织物撕破性能第1部分：撕破强力的测定一冲击摆锤法测试；阻燃性能：根据GBT54551997纺织品燃烧性能试验垂直法测试；耐洗性-根据洗涤方法AATCC1242001多次家庭洗烫之后织物的表面外观，采用程序c快干法进行干燥；游离甲醛含量：根据GBT291211998，采用水萃取法测试2结果与讨论21工作液稳定性在同浴整理时，首先要考虑含氟防水剂与阻燃剂同浴工作液的稳定性，这对生产过程具有重要意义用自来水配制20gL WR一1，其他试剂用量按照12，室温放置30min，若外观稳定，再于100rmin的条件下。从室温开始以2-3min的速度升温，最后分别于不同时间下恒温震荡20min，再静置20min测试结果如表1所示由表1可知，阻燃剂DM一3074不能与含氟防水剂WR一1同浴使用阻燃剂XR一600、PEKOFLAMDPN与WR一1同浴工作液稳定性最好，温度宜控制在4O但阻燃剂DM一3070、FR一102在40时，与WR一1的工作液出现沉淀，工作液温度应控制在40以下22同浴整理对棉织物性能的影响221拒水拒油效果由表2可知，加入阻燃剂DM一3070，拒水拒油效果显著下降阻燃剂FR一102使拒水拒油效果各下降1级阻燃剂XR一600、PEKOFLAMDPN对拒水拒油整理效果无显著影响由表3可知，随着洗涤次数的增多，整理后织物的拒水拒油效果显著下降与单独进行拒水拒油整理相比，XR一600与WR一1同浴整理织物的拒水拒油效果下降幅度稍大，而阻燃剂PEKOFLAMDPN与WR一1同浴整理后，水洗30次织物的拒水拒油效果略有提升，原因是工作液中添加了一定量6MD树脂因此，可考虑采用PEKOFLAMDPN与WRl进行同浴整理222阻燃效果由表4可知，单纯采用WR一1进行拒水拒油整理，对棉织物的燃烧性能无显著影响阻燃剂PEKOFLAMDPN与WR一1同浴整理效果良好，炭长15cm，均可达到GBT54551997(纺织品燃烧性能试验垂直法所规定的B1级由表5可知，随着水洗次数的增多，整理后织物的阻燃效果逐渐下降与单纯进行阻燃整理相比，同浴整理后织物的阻燃耐久性略有下降223游离甲醛释放量单独用PEKOFLAMDPN整理的织物游离甲醛释放量为63x10-6,而与WR一1同浴整理的织物甲醛释放量为5810-6原因是同浴整理时，阻燃剂配方中的反应性基团除了与棉织物上的一OH反应外，还有部分与防水剂反应，增大了交联反应的程度23热重分析由表6可知，经阻燃整理的棉织物在2805开始迅速分解，3185时失重率达到最大，600时，质量剩余率为3898；阻燃拒水拒油同浴整理后，织物开始迅速分解的温度提升到2988，3118时失重率达到最大，当600时，质量剩余率为4239由此可知，单独加入阻燃剂实际上降低了纤维素纤维的热稳定性，促进了炭化层的形成，使得最终质量剩余量增大，并赋予织物阻燃效果而含氟防水剂的加人使得织物分解温度比单独阻燃整理升高，原因是CF键的键能很高，在一定程度上提高了织物的热稳定性，对阻燃效果产生一定的负面影响，但影响不大，与PEKOFLAMDPN的垂直燃烧测试结果相符合24同浴整理对棉织物物理机械性能的影响通常，阻燃整理由于阻燃剂用量较大，经过高温焙烘，与棉织物进行交联后，容易导致整理后织物产生较大色变表7中，经防水剂和阻燃剂同浴整理后，一定程度上增大了助剂与纤维素分子的交联程度，导致棉织物断裂强力损失更严重PEKOFLAMDPN对织物撕破强力无明显影响，但与WR一1同浴整理后，织物的撕破强力均得到了不同程度的提高单独阻燃剂PEKOFLAMDPN整理织物色差小，与防水剂WR一1同浴整理，色差略增3结论(1)以N一羟甲基二甲氧基磷酸酯酰胺为有效成分的阻燃剂PEKOFLAMDPN与含氟防水剂WR一1同浴整理效果较好，对拒水、拒油效果影响小，且耐久性较好