CP阻燃面料及其工艺优化.doc

ＣＰ阻燃剂用于棉织物阻燃整理的工艺优化 赵海梅张凤涛陆海明(长春工业大学吉林长春130012) 对棉织物的阻燃性要求也越来越高。纯棉耐久阻燃织物不仅要有一定的阻燃效果,还要求耐洗涤、耐久,对织物强力损失也提出了要求。因此,研究棉织物的阻燃性能具有一定的现实意义。1　阻燃机理本试验的反应原理是催化脱水论,主要是改变纤维的热裂解过程,其阻燃机理是,阻燃剂在高温下分解成磷酸,导致棉纤维素分子链在断裂前产生强烈脱水反应(Ｃ6Ｈ10Ｏ5)ｎ6ｎＣ+5ｎＨ2Ｏ,纤维分解炭化并产生水分,甚至发生某些交联作用,阻止左旋葡萄糖的生成,抑制可燃气体产生,使挥发性液体大大减少,固体碳量大大增加,同时经阻燃整理的织物裂解温度降低,裂解时间缩短,产物中可燃性气体(ＣＯ、Ｃ2Ｈ4、Ｃ2Ｈ6)减小,不燃性气体(ＣＯ2等)增加。阻燃剂ＣＰ与六羟甲基三聚氰胺树脂等其他助剂配制成整理工作液,采用一般轧烘焙工艺技术,使阻燃剂分子中的羟甲基与纤维素纤维中的羟基反应形成酯,以共价键牢固结合,因此具有较高的耐洗性,又因其属单官能团,所以整理后的织物强力损失小。2　试验部分2.1　材料与仪器试验用织物为纯棉白布。试剂有棉织物阻燃剂ＣＰ,6ＭＤ树脂,六水合氯化镁,磷酸(85%),尿素,柔软剂ＶＳ,渗透剂ＪＦＣ。仪器有Ｙ801Ａ型恒温烘箱,ＨＪ-4磁力搅拌器,ＪＭＵ5051型实验小轧车,ＹＰ600型电子天平,ＹＧ026型织物强力测试仪,ＺＢＤ白度仪,ＹＧ815Ａ型织物阻燃性能测试仪,ＹＧ813型氧指数测定仪。22　测试(1)织物的阻燃性能　包括续燃时间、阴燃时间和纤维损毁长度,按ＧＢ5455-85纺织织物燃烧性垂直燃烧法测试。(2)织物的极限氧指数　按ＧＢ5454-85纺织织物燃烧性能氧指数法测试。(3)织物的断裂强力　包括织物的经向强力和纬向强力,按ＧＢ3926-83《标准化工作导则编写标准的一般规定》中ＧＢ3291-82《纺织名词术语(纺织、纺织产品通用部分)》测试。23　整理工艺流程织物浸轧(含阻燃剂ＣＰ、6ＭＤ树脂、催化剂、柔软剂、渗透剂、尿素、磷酸的整理液,ｐＨ45～54;室温二浸二轧,轧余率为(85%)烘燥(3ｍｉｎ)焙烘水洗烘干冷却。水洗后整理浴的ｐＨ值大约为8左右。24　正交试验设计本实验确定棉织物阻燃剂ＣＰ、6ＭＤ树脂、焙烘温度和焙烘时间为正交试验的主要因素,探讨其对棉织物阻燃性能的影响。为此,设计了4因素3水平Ｌ9(34)的正交试验设计,因素和水平原布性能为更好地比较原布和处理后织物的各项性能,对原布的阻燃性能、极限氧指数、断裂强力和白度进行了测试, 32　方差及多重比较分析为得出棉织物阻燃整理的最佳整理工艺,需对表征棉织物阻燃性能各参数进行分析,主要参数值321极限氧指数极限氧指数的方差分析结果从可看出,通过Ｆ检验,因素Ａ为非常显著因素,Ｂ为显著因素。而因素Ｃ、Ｄ达不到显著水平,为次要因素。故将因素Ａ、Ｂ作为重要因素进行多重比较,结果见表5。对极限氧指数,数值越高越好。从表5可看出,多重比较的结果以Ａ3和Ｂ2为最好。故从极限氧指数看,最优组合为Ａ:ＣＰ阻燃剂添加量为430ｇ/Ｌ;Ｂ:6ＭＤ树脂添加量为85ｇ/Ｌ;Ｃ、Ｄ因素不论。322续燃时间续燃时间方差分析结果。从中可看出,通过Ｆ检验,因素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ4因素都无显著差异,即这4个因素的各水平对此指标无显著意义。其中Ａ、Ｂ、Ｄ相对较重要,对这3个因素进行多重比较,结果。对续燃时间,数值越小越好。从表7中可看出,多重比较的结果是Ａ因素的Ａ3最好、Ｂ因素的Ｂ2为最好,Ｄ因素的Ｄ1最好。 故从续燃时间这一指标来讲,最优组合为Ａ:ＣＰ阻燃剂添加量为430ｇ/Ｌ;Ｂ:6ＭＤ树脂添加量为85ｇ/Ｌ;Ｄ:焙烘时间为2ｍｉｎ,Ｃ不论。323阴燃时间阴燃时间方差分析结果。从中可看出,通过Ｆ检验,因素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ这4个因素都无显著差异,但Ｄ因素相对来说比较重要,其余为次要因素,对Ｄ因素进行多重比较,结果。对阴燃时间,数值越小越好。从表9中可看出,多重比较的结果是,Ｄ因素的Ｄ1最好。故从续燃时间这一指标来讲,最优组合为Ｄ:焙烘时间为2ｍｉｎ,其余因素不论。324损毁长度损毁长度方差分析结果。从中可看出,通过Ｆ检验,因素Ａ和Ｂ因素均为重要因素。而因素Ｃ和Ｄ为次要因素。故将因素Ａ、Ｂ作为重要因素进行多重比较,结果见表11。对损毁长度,数值越小越好。从表11中可看出,多重比较的结果是Ａ3和Ｂ2最好。故从极限氧指数讲,最优组合为Ａ:ＣＰ阻燃剂添加量为430ｇ/Ｌ;Ｂ:6ＭＤ树脂添加量为85ｇ/Ｌ;Ｃ、Ｄ因素不论。325断裂强度断裂强度方差分析结果。从中可看出,通过Ｆ检验,因素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ这4