CN102660869A

CN102660869A - 一种阻燃羊毛织物的制备方法及阻燃工作液

Info

Publication number: CN102660869A
Application number: CN2012101247163A
Authority: CN
Inventors: 关晋平; 陈国强
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明公开了一种阻燃羊毛织物的制备方法及阻燃工作液，所述阻燃工作液以重量计，含有磷氮组分15%～30%，氨水0.1%～0.5%，引发剂0.1%～0.3%，其余为水；其中，所述磷氮组分由含磷组分和含氮组分构成，含磷组分和含氮组分的重量比为1∶0.5～1。将待处理羊毛织物采用二浸二轧法在阻燃工作液中进行处理，浸渍时间为1～3min，轧液率为90%以上，再经汽蒸、水洗、烘干，获得阻燃羊毛织物。本发明可大幅降低含磷组分的用量，并提高阻燃效率，有利于工业化生产。

Description

一种阻燃羊毛织物的制备方法及阻燃工作液

技术领域

本发明涉及一种天然纤维织物的后整理加工技术，具体涉及一种羊毛的阻燃整理方法，属纺织品印染功能整理领域。

背景技术

羊毛是天然蛋白质纤维，保温、吸音、耐酸、不易点燃，广泛应用于西服、毛衫、高温防护服、床品、地毯、毛毡、及高铁、飞机内装饰材料等领域。羊毛本身较高的含氮量(14～16％)以及一定的含硫量(3～4％)并极易吸湿，使得其本身具有一定的阻燃效果，和其它常规纤维相比，属不易燃纤维，极限氧指数为24～26％。然而该值仍不能满足阻燃产品的要求，如我国《阻燃装饰织物》中B1级阻燃性能要求氧指数32％以上。随着工业的发展及人们对健康、安全意识的增强，阻燃制品需求日盛，发达国家纷纷对各领域的纺织品立法要求其具有阻燃性能。比如美国联邦法规CFR 1610对一般服用纺织品、CFR 1632对床垫、CFR 1630/1631对地毯分别有不同的阻燃性能要求；英国在1985年颁布了《晚装安全条例》，要求不论是成人还是儿童的晚装都要满足一定的阻燃性能要求。我国《中华人民共和国消防法》第二十六条规定“建筑构件、建筑材料和室内装修、装饰材料的防火性能必须符合国家标准；没有国家标准的，必须符合行业标准。人员密集场所室内装修、装饰，应当按照消防技术标准的要求，使用不燃、难燃材料。”

关于羊毛的阻燃处理，最早为浸渍磷酸盐、硼酸盐溶液再烘干，所得阻燃羊毛织物不耐洗；后期采用卤系及磷卤协同阻燃体系，但由于卤系阻燃剂对环境及人体的危害，目前已遭淘汰；国际羊毛局推广的“Zirpro”工艺是工业界使用较久的比较成功的羊毛阻燃方法，该法是以六氟钛酸钾及六氟锆酸钾为阻燃剂，在酸性条件下处理，不影响织物手感，但由于目前重金属对环境和人体均有不同程度的伤害，而且钛、锆对人体的生理功能尚不明确，使用该法存在一定的风险。

随着人们环保意识的增强，要求经过阻燃处理的羊毛既要有优秀的阻燃性能和耐水洗特性，又要符合生态纺织品标准及环境保护的要求。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种生态环保、耐水洗、适用于工业化生产的阻燃羊毛织物的制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于制备阻燃羊毛织物的阻燃工作液，以重量计，含有磷氮组分15％～30％，氨水0.1％～0.5％，引发剂0.1％～0.3％，其余为水；其中，所述磷氮组分由含磷组分和含氮组分构成，含磷组分和含氮组分的重量比为1∶0.5～1。

上述技术方案中，所述的含磷组分为2-甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯，结构式如下：

所述的含氮组分选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或N，N′-亚甲基双丙烯酰胺。

所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

一种阻燃羊毛织物的制备方法，首先配制上述阻燃工作液，将待处理羊毛织物采用二浸二轧法在阻燃工作液中进行处理，浸渍时间为1～3min，轧液率为90％以上，再经汽蒸、水洗、烘干，获得阻燃羊毛织物。

上述技术方案中，所述的汽蒸采用饱和蒸汽在印花蒸箱中进行，温度为101～105℃，汽蒸时间为5～15min。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明采用接枝共聚技术，将阻燃剂牢牢固定在羊毛织物上，阻燃剂与羊毛形成了牢固了化学键合，克服了现有技术不耐水洗的不足。

2.本发明利用磷氮协同阻燃效应，降低了含磷阻燃剂用量，通过添加含氮组分促进燃烧时的成炭量，从而达到更卓越的阻燃效能，含氮组分为市场上成熟的产品，方便易得，由于协同效应，本发明大大超过二者单独使用时的阻燃效果。

3.后处理采用普通印花蒸箱固着，可使反应匀透，相比溶液浸渍法更易于工业化生产；该法可连续加工，有利于工业化生产高温防护服、墙布、地毯等羊毛制品。

4.本发明涉及化学品符合生态纺织品标准及环境保护的要求，符合可持续发展的需要。

附图说明

图1是实施例二中未处理羊毛织物灼烧后炭渣扫描电镜图。

图2是实施例二中甲基丙烯酰胺处理羊毛织物灼烧后炭渣扫描电镜图。

图3是实施例二中2-甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯+甲基丙烯酰胺处理羊毛织物灼烧后炭渣扫描电镜图。

图4是实施例二中2-甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯+N，N′-亚甲基双丙烯酰胺处理羊毛织物灼烧后炭渣扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种用于制备阻燃羊毛织物的阻燃工作液，按重量计，配比如下：

其余为水。

待处理的羊毛织物为前处理本白布，克重234g/cm²。加工流程如下：

配制工作液→羊毛织物浸渍于工作液中1min，二浸二轧(轧液率为95％)→102℃饱和蒸汽汽蒸10min→水洗→烘干。

实施例二：

阻燃工作液按重量分计配比如下：

其余为水。

所用羊毛织物为丝光羊毛本白布，克重150g/cm².

加工流程如下：

配制工作液→羊毛织物浸渍于工作液中1min，二浸二轧(轧液率为95％)→101℃饱和蒸汽汽蒸8min→水洗→烘干。

处理后羊毛的阻燃性能见表1：

表1处理后羊毛的阻燃性能

上述结果中氧指数按GB 5454-85纺织织物燃烧性能测定氧指数法测定。炭长按GB 5456-85纺织织物燃烧性能垂直向试样火焰蔓延性能测定。

将试样称取1g，置于马弗炉中于600℃灼烧15min，残渣取出放于扫描电镜中观察，放大倍数为1000倍。

图1至图4分别是未处理羊毛织物、甲基丙烯酰胺处理羊毛织物、2-甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯+甲基丙烯酰胺处理羊毛织物和2-甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯+N，N′-亚甲基双丙烯酰胺处理羊毛织物灼烧后炭渣扫描电镜图。

从图中可以看出，未处理羊毛的炭渣疏松多孔，经甲基丙烯酰胺处理后炭渣亦松软，说明甲基丙烯酰胺处理后对羊毛无阻燃效果。经含磷阻燃剂与含氮组分复配阻燃处理后炭渣变致密、坚固，这些都说明复配阻燃体系促进了羊毛

在燃烧时的成炭作用，从而起到了优异的阻燃效果。

Claims

1. 一种用于制备阻燃羊毛织物的阻燃工作液，其特征在于：以重量计，含有磷氮组分15%～30%，氨水0.1%～0.5%，引发剂0.1%～0.3%，其余为水；其中，所述磷氮组分由含磷组分和含氮组分构成，含磷组分和含氮组分的重量比为1∶0.5～1。

2. 根据权利要求1所述的阻燃工作液，其特征在于：所述的含磷组分为2-甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯，结构式如下：

Figure 2012101247163100001DEST_PATH_IMAGE002

所述的含氮组分选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或N,N'-亚甲基双丙烯酰胺。

3. 根据权利要求1所述的阻燃工作液，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

4. 一种阻燃羊毛织物的制备方法，其特征在于：配制权利要求1至3中任一所述的阻燃工作液，将待处理羊毛织物采用二浸二轧法在阻燃工作液中进行处理，浸渍时间为1～3min，轧液率为90%以上，再经汽蒸、水洗、烘干，获得阻燃羊毛织物。

5. 根据权利要求4所述的阻燃羊毛织物的制备方法，其特征在于：所述的汽蒸采用饱和蒸汽在印花蒸箱中进行，温度为101～105℃，汽蒸时间为5～15min。