涤纶织物阻燃涂层整理工艺探讨-染整技术毕业论文.doc

染整技术毕业论文

题 目:涤纶织物阻燃涂层整理工艺探讨
专 业: 染整技术

摘要
纯涤纶织物属可燃性材料,其热分解产生的有毒气体和烟雾十分有害,因此需进行阻燃整理。文中介绍了涤棉阻燃整理剂FCE003，它通过分解释放低能自由基Br·等,在火焰中捕获高能自由基,从而阻止涤纶燃烧。其阻燃整理可与涤纶的染色同时进行,在130℃保温40min～60min,即可使织物达到阻燃效果。

关键词：涤棉阻燃整理剂FCE003、涂层剂、SGS阻燃报告

目录
1阻燃窗帘的应用前景……………………………………………………………
2涤纶织物阻燃整理方法…………………………………………………………
2.1涤纶织物阻燃机理………………………………………………………
2.2涤纶织物阻燃整理分类…………………………………………………
2.2.1原丝阻燃改性………………………………………………………
2.2.2表面处理改性………………………………………………………
3涂层用阻燃剂的选择……………………………………………………………
3.1卤素阻燃剂………………………………………………………………
3.2无机阻燃剂………………………………………………………………
3.3有机磷阻燃剂………………………………………………………………
3.3.1阻燃剂FCE003……………………………………………………
4涂层整理工艺探讨…………………………………………………………………
4.1阻燃剂与涂层胶的配伍性…………………………………………………
4.2阻/胶比对阻燃性能的影响………………………………………………
4.3涂覆量变化对阻燃性能的影响……………………………………………
5结语…………………………………………………………………………………

致谢…………………………………………………………………………………
参考文献……………………………………………………………………………
附录…………………………………………………………………………………
附录1 ITS抗菌报告、SGS阻燃报告、SGS生态纺织品…………………………
附录2 布样……………………………………………………………………………

涤纶窗帘布阻燃涂层整理工艺探讨

1阻燃窗帘的应用前景
近年来，在我国平均每年发生的火灾次数为3至4万起，死亡人数2至3千人，火灾损失折合人民币2至3亿元，而且有上升趋势。据美、英、日等国对火灾起因的调查，由纺织品引起的火灾占火灾总数的一半。所以防止由纺织品引起的火灾问题引起世界各国人们的重视。
　　随着各类民用和产业用纺织品的消费量迅速增加，特别是各种室内装饰、舱内装饰织物和床上用品的需求量日益增加，由纺织品引起的火灾也不断增加。本世纪60年代日本、欧美等发达国家对纺织品的阻燃整理提出了要求，并制定了各类纺织品的阻燃标准，我国也制定了相应的阻燃标准、明确提出了阻燃制品的测试方法和技术指标，对纺织阻燃的质量控制提供了保证。在应用方面，从纺织品的种类和适用场所限制非阻燃织物。
　　由于涤纶织物来自合成材料的特性，所以具有非常易燃的特点，因而涤纶阻燃纺织品的开发显得极为重要。另外由于涤纶阻燃纤维在纺丝过程中受到阻燃材料添加量的限制，所以很难达到理想的阻燃效果。根据涤纶纤维的特点，我们采用北京洁尔爽高科技有限公司的涤纶阻燃剂ATP通过浸轧法在高温定型过程中，使阻燃材料的小分子嵌入涤纶的大分子之中，形成良好的键合，既表现出良好的阻燃效果，又有出色的耐洗性。
为了维护人民的生命和财产，对纺织品进行阻燃整理变得尤为重要，为延缓火灾扩大，疏散人员争取时间采取灭火措施。
2涤纶织物阻燃整理方法
2.1涤纶织物整理机理
涤纶纤维的种类很多，其结构也不尽相同，因此，其燃烧情况也各异。纺织品的燃烧也和其他物质一样，必须具备三个条件：热、空气和可燃物。纺织品的燃烧，都是由外来热源引起的，当热源的温度达到一定的高度时，使其分解或裂解产生可燃性气体，与空气中的氧气混合而使其着火。其间，在气相、液相和固相中发生的物理的和化学的反应十分复杂，同时受到种种因素的影响，所以，至今仍难对它进行定量分析。对纺织品燃烧的定性说明也还不很完善。
　　纺织品燃烧的过程包括加热、熔融、裂解和分解、氧化和着火等步骤。在各个步骤进行的速度还受到许多因素的影响。纺织品加热后，首先是水分蒸发、软化和熔融这样的物理变化，继之才是裂解和分解等化学变化。物理变化与纺织纤维的比热、热导率、熔融热和蒸发潜热等有关;化学变化又决定于纤维的分解和裂解温度、分解潜热的大小。另外，纺织品的种类、组织结构、表面形态等对其燃烧也是有影响的。
2.2涤纶织物阻燃整理分类
1原丝阻燃改性（加阻燃添加剂）
① 在酯交换或缩聚阶段加入反应型阻燃剂进行共缩聚
② 在熔融纺丝前向熔体中加入添加型阻燃剂
③ 以普通聚酯与含有阻燃成分的聚酯进行复合纺丝
2表面处理改性（阻燃后整理）
① 反应型阻燃剂在涤纶或织物上进行接枝共聚
② 涤纶织物进行阻燃后处理
3涂层用阻燃的选择
3.1卤素阻燃剂
虽然阻燃效果令人满意，但存在一系列缺陷(1)易腐蚀设备;(2)涤纶耐光牢度降低，当染料受光照作用后同溴化物反应，易引起纤维变黄;(3)含卤素的阻燃材料在高温裂解和燃烧时，产生有毒的多溴代二苯并呋喃、多溴代二苯并呋烷，对人体呼吸道和其他器官危害严重，正逐渐趋于淘汰。
3.2无机阻燃剂
无机阻燃剂的主要作用是吸热，其优势就是价格便宜。无机阻燃剂的发展趋势是提供更优质的产品，一方面向精细、超精细颗粒发展，另一方面是向改善尺寸分布方面发展，有待进一步完善。
3.3有机磷阻燃剂
有机磷阻燃剂对纤维的结构物理性能影响比较小，阻燃效果好、毒性小、不含卤素，符合生态纺织品要求，并且与涂层胶有很好的配伍性，整理后织物手感良好。
3.3.1涤棉阻燃剂FCE003
【产品性状】
化学结构： 氮磷化合物
外观∕粘稠度： 澄清至轻微浑浊的液体
密度（20℃）： 大约1.2克/立方厘米
固体物质含量： 大约 50%
批H 酸碱度： 2.5 - 4.0
可溶解性： 易溶于冷水中
保存持久性： 在密封容器中保存至少24个月（温度范围： 0℃-40℃）
【产品特性】
- 适用于天然的或再生的纤维纺纱，毛织品，聚丙烯腈纶，聚酯类纺织品或人工合成纤维和天然纤维的合成品的表面结构阻燃技术。其作用不适用于可持续洗涤。
- 无侵蚀性。
- 不受强度或坚固性的影响。
- 能够避免过度浓缩。
- 具有良好的热稳定性。
- 可在不良气候条件下发挥其作用。
- 可以跟不同的结合剂组合（需在使用前先做测试）
- 通常状况下在高温烘干过程中不会变黄（至200℃烘干）
- 可以跟通用的软化剂，疏水剂，湿润剂等结合使用（使用前需先做测试）
- 特别适用于一些比较特殊的和一些难以处理的材料的结合和纺织品结构。
- 在较长时间的仓储过程中才可能会出现轻微的浑浊现象，但是并不会影响到其功效。
- 针对纤维纺织品适用于测试标准 P-BWU 03-I-16.5.54 ,对于聚丙烯腈类材料符合德国技术标准 DIN 4102∕B1. (最小干燥涂层 纤维：16% ，聚酯：4% )
【加工处理方式】
FCE003在各种体积的冷水中稀释溶解，因此可以在室温下直接加入整理浴中。添加一些必要的表面活性剂可以确保对织物的渗透功能。如加入交联剂TMM树脂具有耐水性。其干燥温度设定在100-160℃之间。
4涂层整理工艺探讨
4.1阻燃剂与涂层胶的配伍性
涂层胶中添加阻燃剂，应对涂层胶的机械性能、织物强度手感等影响最低。 研究选用阻燃性能较好的有机磷高聚物作为阻燃剂，初步筛选FCE002、FCE003分别与涂层胶按一定比例混合后，测试其高速搅拌稳定性，观察静置、冷藏稳定性以及阻燃性能。
实验条件
高速搅拌：搅速1000rpm，搅拌30min；静置条件：室温（25℃）放置48 h；冷藏条件：-5℃放置48 h。
阻燃剂与涂层胶混合后稳定性
阻燃剂
高速搅拌稳定性
静置稳定性
冷藏稳定性
FCE002
少量絮凝，其它无
无
无
FCE003
无
无
无

阻燃剂与涂层胶按1:2混合，制备阻燃涂层胶，用于涂层整理，织物的涂覆量为30g/m2，比较织物的阻燃性能
阻燃剂TEX-4与TEX-8阻燃性能比较
阻燃剂
续燃时间/s
阴燃时间/s
碳化（损毁）长度/mm
FCE002
少量絮凝，其它无
无
无
FCE003
无
无
无

综合评价，阻燃FCE003与涂层胶混合后的稳定性较好，高速搅拌、静置、冷藏后均未出现破乳、分层、絮凝等现象，且阻燃性好。
4.2阻/胶比对阻燃性能影响
阻燃剂与涂层胶的比例直接影响织物的阻燃性能及强力，通过对阻燃性能、经向断裂强力的测试，筛选出最佳阻/胶比，织物的涂覆量为30g/m2。
阻/胶比对织物阻燃性能、断裂强力的影响
阻/胶比
续燃时间
s
阴燃时间
s
碳化（损毁）长度
mm
经向断裂强力
N
0
22.3
0
烧通
638
1:3
10.4
0
189
615
1:2
2.1
0
157
613
1:1
0
0
130
609
从表中可以看出，未加阻燃剂的涤纶涂层织物，阻燃性能很差，全部燃烧，加入阻燃剂后，阻燃效果明显增强，随着阻/胶比的增大，被整理织物的阻燃性能越好，但经向断裂强力则不断下降，这是因为阻燃剂的加入破坏了水性聚丙烯酸酯涂层胶固有的交链性能。
4.3涂覆量的变化对阻燃性能的影响
涂覆量表示织物上阻燃涂层胶的附着量，研究选取阻/胶比1:2和1:1制备阻燃涂层胶，涂覆量分别为20、25、30、35 g/m2，对涤纶织物进行涂层整理 。

涂覆量对阻燃性能及强力的影响
阻/胶比
涂覆量
g/m2
续燃
时间
s
阴燃
时间
s
碳化（损毁）
长度
mm
经向
断裂强力
N
手感
分
1:2
20
14.8
0
225
597
4
25
5.3
0
176
608
4
30
2.1
0
157
613
4
35
0
0
135
620
3
1:1
20
6.8
0
199
595
4
25
2.4
0
160
598
4
30
0
0
130
609
4
35
0
0
122
616
3
综合阻燃效果、织物强力、手感、成本等因素，阻/胶比1:1，涂覆量达到30 g/m2，涤纶窗帘布的阻燃效果可达国家标准B1级，且手感相对较好；涂覆量继续增加，阻燃效果相应提高，但手感明显变差。
5结语
结合纺织品阻燃要求，开发阻燃、性能优异的阻燃制品，加强消防安全监督管理，可从根本上预防纺织品的火灾威胁，给人民生命财产提供安全保证。
　　纺织品对阻燃功能的迫切要求使许多国家制订了相应的纺织品阻燃标准及测试方法：有些国家还将纺织品燃烧性能标准结合有关法律强制执行。在这种背景下，各国的工业部门和研究部门竞相进行纺织品阻燃研究，并在国际市场上形成剧烈竞争，从而推动了阻燃整理的发展。目前，阻燃整理已经成为纺织科学的重要组成部分，也是印染后整理中的一个突出课题。织物的阻燃技术也将随着新材料的开发，化工技术和纺织技术的不断进步而逐渐完善，真正成为人类生命和财产的忠诚“卫士”。

致谢
首先感谢联庄科技有限公司对本论文的设计给予支持！在该公司技术主管及化验室（庄杰化工有限公司）的帮助和协调下顺利完成本论文的设计。感谢指导老师李的耐心指导以及对本论文的修改。

参考文献
[1]朱平等，印染，2000，(11);9-12
[2]《新型染整助剂手册》商成杰主编2002．10中国纺织出版社出版发行
[3]纪俊玲，阻燃整理工艺探讨，2011.3，第11界长乐纳米纺织会议
[4]联庄科技有限公司德科纳米部，FCE003产品简介，2011.5
[5]百度文库，SGS官网，2011.5

附录

ITS抗菌报告

SGS阻燃报告

SGS生态纺织品