CN105178011B - 一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，包括：将复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂于100℃‑160℃下加入到溶剂中，搅拌，得到阻燃液；将涤纶织物投入到阻燃液中浸泡，进行二浸二轧，然后于80℃‑120℃预烘3min‑6min，140℃‑180℃烘焙2min‑4min，取出，冷却，即得高强涤纶。本发明的整理工艺整理后的涤纶织物具有阻燃、抑烟、强度高、抗熔滴的特性，满足了对涤纶的高强度要求，具有广阔的市场前景。本发明的整理方法得到的涤纶织物强度为6.6～8.0cN/dtex，极限氧指数为28％‑40％，断裂伸长率为13％‑16％。
Description
技术领域
本发明属于涤纶的整理方法领域，特别涉及一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法。
背景技术
涤纶纺织品已广泛应用于服装、窗帘、幕布、床上用品、室内装饰及各种特殊材料，而涤纶纤维极限氧指数(LOL)仅为22％左右，属可燃纤维，且在燃烧时会发生严重的熔融滴落现象。这些高温的滴落物很容易引燃其他聚合物材料，加速火焰传播，扩大火灾规模。如果熔融的物质黏在皮肤上，会使皮肤烫伤；此外熔融的聚合物重新凝固时放出的潜热也会使皮肤受到伤害，而且除掉黏在皮肤上已凝固的聚合物会增加对皮肤的损伤程度。因此，如何减少因涤纶纺织品燃烧造成的火灾，研究涤纶阻燃剂，开发阻燃涤纶纺织品非常重要。目前，涤纶织物的阻燃整理普遍遇到的难题是阻燃织物强度下降，织物阻燃效果的耐久性差，阻燃整理时高温焙烘处理会导致织物变色，且织物本身的熔滴性无法克服。甚至在浸轧整理后更为严重。而且，在所有涤纶织物阻燃剂中，含卤素的阻燃剂效果较好，但在使用和燃烧过程中存在二次污染，已逐渐被无卤阻燃剂替代。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，该整理方法得到的涤纶织物具有阻燃、抑烟、强度高和抗熔滴的特性，解决了涤纶织物易燃、熔滴多和强度低的难题。
本发明的一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，包括：
(1)将复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂于100℃-160℃下加入到溶剂中，搅拌，得到阻燃液；其中，溶剂、复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂的质量比为10-12：6-8：6-8：1-2；
(2)将涤纶织物投入到步骤(1)中的阻燃液中浸泡，进行二浸二轧，然后于80℃-120℃预烘3min-6min，140℃-180℃烘焙2min-4min，取出，冷却，即得高强涤纶纤维。
所述步骤(1)中复配阻燃剂为二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷，质量比为1:0.1～1:0.25。复配阻燃剂具有协同作用，既有阻燃效果，又有一定的抗熔滴性。
所述步骤(1)中粘合剂的制备方法包括：将环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、磷系阻燃剂在150－240℃下共混，然后加入固化剂，固化时间为2h－72h，即得粘合剂；其中，环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、固化剂和磷系阻燃剂的质量比为10～30：15～60：0.1～8：5～60。
所述固化剂为胺类固化剂；其中，胺类固化剂为聚醚胺、异佛尔酮二胺或3,3c-二甲基-4,4c-二氨基-二环己基甲烷。
所述步骤(1)中防熔滴剂为聚四氟乙烯。
所述步骤(1)中溶剂为阴离子水性聚氨酯。
所述步骤(1)中搅拌的时间为30min-60min。
所述步骤(2)中浸泡的时间为0.5h-1.5h。
所述步骤(2)中二浸二轧用MU504A型台式轧车，轧车压力为0.3-0.6MPa。
所述步骤(2)中高强涤纶用于高铁和飞机座椅面料。
本发明中溶剂选用阴离子水性聚氨酯，对于涤纶织物具有良好的覆盖性；阻燃剂选用二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷的复配阻燃剂，具有协同作用，既有阻燃效果，又有一定的抗熔滴性；防熔滴剂聚四氟乙烯粉末，该物质是很好的抗熔滴剂，在涤纶织物燃烧时能极大地减少熔体的流动。
本发明制备得到的涤纶织物强度为6.6～8.0cN/dtex，极限氧指数为28％-40％，断裂伸长率为13％-16％。
有益效果
(1)本发明的整理方法整理后的涤纶织物具有阻燃、抑烟、强度高、抗熔滴的特性，满足了对涤纶的高强度要求，具有广阔的市场前景；
(2)本发明的整理方法得到的涤纶织物强度为6.6～8.0cN/dtex，极限氧指数为28％-40％，断裂伸长率为13％-16％。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)将环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、阻燃剂在150℃下共混，然后加入固化剂聚醚胺，固化时间为2h，即得粘合剂；其中，环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、固化剂和磷系阻燃剂的质量比为10：15：0.1：74.9。将复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂于100℃下加入到溶剂中，搅拌，得到阻燃液；其中，溶剂、复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂的质量比为10：6：6：1；其中复配阻燃剂二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷的质量比为1:0.1。
(2)将涤纶织物投入阻燃液中浸泡0.5h，用MU504A型台式轧车将涤纶织物在阻燃剂中进行二浸二轧(轧车压力0.4MPa)，再于烘箱中100℃预烘4min。160℃烘焙3min取出，冷却。得到高强阻燃涤纶织物。所测得的涤纶强度为6.0cN/dtex，极限氧指数为34.9％，断裂伸长率为16％。
实施例2
(1)将环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、阻燃剂在200℃下共混，然后加入固化剂异佛尔酮二胺，固化时间为5h，即得粘合剂；其中，环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、固化剂和磷系阻燃剂的质量比为20：30：0.5：49.5。将复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂于160℃下加入到溶剂中，搅拌，得到阻燃液；其中，溶剂、复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂的质量比为6：4：4：1；其中复配阻燃剂二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷的质量比为1:0.25。
(2)浸轧焙烘工艺：将涤纶织物投入阻燃液中浸泡1h，用MU504A型台式轧车将涤纶织物在阻燃剂中进行二浸二轧(轧车压力0.5MPa)，再于烘箱中100℃预烘5min。160℃烘焙5min取出，冷却。所测得的涤纶强度为7.0cN/dtex，极限氧指数为29.1％，断裂伸长率为16％。
实施例3
(1)将环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、阻燃剂在200℃下共混，然后加入固化剂3,3c-二甲基-4,4c-二氨基-二环己基甲烷，固化时间为5h，即得粘合剂；其中，环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、固化剂和磷系阻燃剂的质量比为30：15：5：50。将复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂于110℃下加入到溶剂中，搅拌，得到阻燃液；其中，溶剂、复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂的质量比为10：7：6：1.5；其中复配阻燃剂二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷的质量比为1:0.2。
(2)浸轧焙烘工艺：将涤纶织物投入阻燃液中浸泡1.5h，用MU504A型台式轧车将涤纶织物在阻燃剂中进行二浸二轧(轧车压力0.6MPa)，再于烘箱中110℃预烘4min。170℃烘焙3min取出，冷却。所测得的涤纶强度为7.5cN/dtex，极限氧指数为35.0％，断裂伸长率为13.3％。
实施例4
(1)将环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、阻燃剂在200℃下共混，然后加入固化剂3,3c-二甲基-4,4c-二氨基-二环己基甲烷，固化时间为5h，即得粘合剂；其中，环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、固化剂和磷系阻燃剂的质量比为10：60：8：22。将复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂于120℃下加入到溶剂中，搅拌，得到阻燃液；其中，溶剂、复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂的质量比为11：7.5：7：1.8；其中复配阻燃剂二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷的质量比为1:0.15。
(2)浸轧焙烘工艺：将涤纶织物投入阻燃液中浸泡2h，用MU504A型台式轧车将涤纶织物在阻燃剂中进行二浸二轧(轧车压力0.7MPa)，再于烘箱中120℃预烘4min。180℃烘焙3min取出，冷却。所测得的涤纶强度为6.6cN/dtex，极限氧指数为38％，断裂伸长率为13.8％。
实施例5
(1)将环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、阻燃剂在200℃下共混，然后加入固化剂异佛尔酮二胺，固化时间为5h，即得粘合剂；其中，环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、固化剂和磷系阻燃剂的质量比为10：40：3：47。将复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂于120℃下加入到溶剂中，搅拌，得到阻燃液；其中，溶剂、复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂的质量比为10.5：6.5：6：1.2；其中复配阻燃剂二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷的质量比为1:0.12。
(2)浸轧焙烘工艺：将涤纶织物投入阻燃液中浸泡0.5h，用MU504A型台式轧车将涤纶织物在阻燃剂中进行二浸二轧(轧车压力0.4MPa)，再于烘箱中90℃预烘4min。150℃烘焙3min取出，冷却。所测得的涤纶强度为8.0cN/dtex，极限氧指数为38％，断裂伸长率为14.6％。
实施例6
(1)将环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、阻燃剂在200℃下共混，然后加入固化剂聚醚胺，固化时间为5h，即得粘合剂；其中，环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、固化剂和磷系阻燃剂的质量比为25：25：0.3：49.7。将复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂于120℃下加入到溶剂中，搅拌，得到阻燃液；其中，溶剂、复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂的质量比为11.5：8：8：1.5；其中复配阻燃剂二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷的质量比为1:0.18。
(2)浸轧焙烘工艺：将涤纶织物投入阻燃液中浸泡0.5h，用MU504A型台式轧车将涤纶织物在阻燃剂中进行二浸二轧(轧车压力0.4MPa)，再于烘箱中80℃预烘4min。140℃烘焙3min取出，冷却。所测得的涤纶强度为7.6cN/dtex，极限氧指数为32.5％，断裂伸长率为16.1％。
Claims (8)
1.一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，包括：
(1)将复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂于100℃-160℃下加入到溶剂中，搅拌，得到阻燃液；其中，溶剂、复配阻燃剂、粘合剂和防熔滴剂的质量比为10-12：6-8：6-8：1-2；复配阻燃剂为二甲基次膦酸铝与侧基带环氧基聚硅氧烷，质量比为1:0.1～1:0.25；溶剂为阴离子水性聚氨酯；
(2)将涤纶织物投入到步骤(1)中的阻燃液中浸泡，进行二浸二轧，然后于80℃-120℃预烘3min-6min，140℃-180℃烘焙2min-4min，取出，冷却，即得高强涤纶。
2.根据权利要求1所述的一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，其特征在于，所述步骤(1)中粘合剂的制备方法包括：将环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、磷系阻燃剂在150～240℃下共混，然后加入固化剂，固化时间为2h～72h，即得粘合剂；其中，环氧树脂、可溶性聚酰胺树脂/合成橡胶、固化剂和磷系阻燃剂的质量比为10～30：15～60：0.1～8：5～60。
3.根据权利要求2所述的一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂；其中胺类固化剂为聚醚胺、异佛尔酮二胺或3,3c-二甲基-4,4c-二氨基-二环己基甲烷。
4.根据权利要求1所述的一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，其特征在于，所述步骤(1)中防熔滴剂为聚四氟乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌的时间为30min-60min。
6.根据权利要求1所述的一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，其特征在于，所述步骤(2)中浸泡的时间为0.5h-1.5h。
7.根据权利要求1所述的一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，其特征在于，所述步骤(2)中二浸二轧的轧车压力为0.3-0.6MPa。
8.根据权利要求1所述的一种高强涤纶的抗熔滴阻燃整理方法，其特征在于，所述步骤(2)中高强涤纶用于高铁和飞机座椅面料。
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