涤纶织物的阻燃试验

涤纶广泛应用于工作装、窗帘、家具覆盖物、地毯和床上用品等家用布料品以及飞机、汽车等运输工具的内部装饰织物，是现今产量大、也是进展快的合成纤维，涤纶有易熔融燃烧的缺点，对使用者存在着安全的隐患。因此，布料品的防火后整理对于使用者的安全有着非常重要的意义。
防火剂ＴＣＥＰ（磷酸三氯乙酯）符合国内外对防火剂使用规定的要求，不在禁用的防火剂目录内。
涤纶燃烧时会产生游离基，由于这种游离基的活性不断破坏碳间的结合，引起连锁分解反应，从而产生可燃性气体。由于防火剂中Ｃｌ和Ｐ的存在，不断捕捉燃烧气体中的自由基，中断燃烧循环，阻挡燃烧的继续。同时，防火剂的存在使得涤纶的融点降低，遇火后纤维熔融、融滴，使火焰不能接触纤维，降低燃烧作用。
高温高压法是涤纶常用的上色方法，对涤纶织物进行防火后整理不需要非常设备，成本低，适应性广，并可和上色同浴，节约能源。本文试验商量采纳ＴＣＥＰ后整理剂的后整理效果并选出佳的应用工艺。

１ 实验

１．１ 实验材料及设备

纯涤纶灯芯绒织物３００ｇ；Ｙ８０２Ｎ 烘箱；Ｔｈｅｒｍｏ　ＨｅλＩ Ｏ Ｓα分完完度计；沙多利士 Ｌ ４ ２ ０ Ｐ 电子天平；Ｒｏｔａｄｙｅｒ　高温上色机；ＬＬＹ０７Ａ 垂直燃烧仪；ＹＧ７０１Ａ洗衣机；ＴＣＥＰ 工业用（纯度 ４８．２４％）。

１．２ 测试方法

（１）垂直燃烧法：按ＧＢ／Ｔ　５４５５ – １９９７《面料品燃烧性能试验　 垂直法》。

（２）燃烧前清洗试验：按ＧＢ／Ｔ　１７５９５ –１９９８《面料品织物燃烧试验前的家庭清洗程序》中６．１、６．２、６．３ 款进行清洗，清洗温度５０℃，干燥按ＧＢ／Ｔ　８６２９ –２００１《面料品　试验用家庭清洗及干燥程序》的平板压烫 。

（３）防火后整理织物中含Ｐ量的测定：用磷钼酸比色法测定Ｐ的含量，从而推算出ＴＣＥＰ用量。

（４）断裂强力测试：按ＧＢ／Ｔ ３９２３．１ –１９９７《面料品织物拉伸性能》第１部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法。

（５）撕破强力测试：按ＧＢ／Ｔ ３９１７．１ –１９９７《面料品织物撕破性能》第１ 部分 ：撕破强力的测定冲击摆锤法。

（６）耐洗染色坚牢度测试：按 ＧＢ／Ｔ ３９２１．３ – １９９７《布料品染色坚牢度试验耐洗染色坚牢度》。

１．３ 后整理剂乳液的配制

ＴＣＥＰ是溶剂型的，须将其配制成水／油型乳剂，并且后整理剂乳液要求有较高的稳定性才能用于实际生产中。因此使用乳化剂和爱护胶进行配制后整理剂乳液。

将乳化剂边搅拌边加入ＴＣＥＰ，然后加大搅拌速度加入水，后加入爱护胶以提高后整理剂乳液的稳定性。

１．４ 高温高压法后整理工艺

考虑到涤纶通常的高温高压上色工艺为浴比１∶２０，１３５℃保温６０ｍｉｎ，故防火后整理工艺和之相同，只对ＴＣＥＰ浓度进行选择，以便和上色同浴进行。

２ 结果和商量

２．１ 后整理剂乳液稳定性

２．１．１ 爱护胶的选择

对 ３ 种常见的爱护胶聚乙烯醇（ＰＶＡ）、羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ）、羟乙基纤维素（ＨＥＣ）在 ＴＣＥＰ 不同用量情况下的后整理剂乳液稳定性做实验对比，结果发觉：①随着ＰＶＡ 爱护胶浓度的增加，后整理剂乳液黏度增加，分层率降低，稳定性增大。ＰＶＡ 只有在较高浓度（５．５％）时才能使后整理剂乳液达到使用要求，即１２０ｈ 不分层。若继续加大ＰＶＡ 浓度，虽然后整理剂乳液很稳定，但会过于黏稠而难以渗透织物使得后整理效果不佳。②用ＣＭＣ做爱护胶的后整理剂乳液在存放２ｈ后就出现分层，稳定性太差。③ＨＥＣ 爱护胶和ＰＶＡ 一样，随着爱护胶浓度的增加，后整理剂乳液稳定性增大。在较低浓度（２．０％）时后整理剂乳液即可存放 １４０ｈ 不分层，乳液黏度中等

（６０Ｐａｓ），可直接用于后整理。因此，ＨＥＣ适宜用作ＴＣＥＰ爱护胶，ＰＶＡ只有在较高浓度下使用，ＣＭＣ不适宜用作ＴＣＥＰ 爱护胶。

２．１．２ 后整理剂乳液稳定性试验

对不同ＴＣＥＰ用量和不同浓度爱护胶ＨＥＣ进行空白实验，表明ＨＥＣ 浓度大于１．５％ 时，后整理剂乳液的存放稳定性和高温高压（浴比１∶２０，１３５℃保温６０ｍｉｎ）空白试验的稳定性均理想，可满足高温高压工艺要求，而且后整理剂乳液较稀薄，适于后整理织物。

２．２ ＴＣＥＰ浓度选择

由于稠厚的后整理剂乳液不能随上色筒的转动而快速翻转，影响“染”率和匀“染”性，因此宜以稀薄乳液处理织物，选用 ４ ％ 、５ ％ 、６％ 、７ ％ 、８ ％ 、９ ％ 、１ ０ ％ 、１１％、１２％等９种浓度进行实验。后整理流程：浸湿→１３５℃保温６０ｍｉｎ→清洗烘干

ＴＣＥＰ是通过Ｃｌ和　Ｐ的协同作用而起到防火作用的，织物防火性能的好坏，取决于织物上ＴＣＥＰ的“上染”量的多少，因此，后整理织物的含Ｐ量越高就表明ＴＣＥＰ的“上染”量越大，织物损毁长度数值表明了模拟实际燃烧时后整理织物防火性能的优劣，通过测试织物损毁长度可进一步验证工艺的有效性。

从以上实验数据结果可以发觉：随着ＴＣＥＰ浓度的增大，织物含Ｐ量呈低–高–低的趋势，和之相对应，织物损毁长度呈高–低–高的趋势。织物含Ｐ量高值为０．０６２ｍｇ／３００ｍｇ 试样， 织物损毁长度小值为１１．１ｃｍ，这两个值均出现在ＴＣＥＰ 浓度为６％ 的时候，亦即此浓度时织物的ＴＣＥＰ的“上染”量大，防火效果好。因此，ＴＣＥＰ的佳浓度为６％。

２．３ ＴＣＥＰ高温高压防火后整理前后织物染色坚牢度、强力性能和防火性能比较

将ＴＣＥＰ浓度为６％按上述防火后整理工艺后整理的试样和未经防火后整理的试样分别测试耐洗染色坚牢度、断裂强力、撕破强力性能和燃烧性能 ，　经后整理的试样有变色，但不大，和未经后整理试样间的颜色差异为４级。

从测试结果可以看出，经防火后整理的试样在染色坚牢度方面无变化，断裂强力和撕破强力几乎没下降，防火性能明显提高。

３ 结语

（１）高温高压法适用于对涤纶织物的防火后整理，后整理剂ＴＣＥＰ对涤纶织物的后整理是有效的，符合ＧＢ　１７５９１–１９９８《防火机织物》损毁长度小于１５ｃｍ的规定。

（２）ＴＣＥＰ用高温高压法后整理时，爱护胶宜用羟乙基纤维素（ＨＥＣ）。

（３）在浴比为１∶２０，１３５℃保温６０ｍｉｎ，ＴＣＥＰ浓度选择６％时防火效果好。

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