CN105256534A - 一种新型无卤环保阻燃剂及其对织物的整理方法 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种新型无卤环保阻燃剂及其对织物的整理方法，属于纺织品功能性设计技术领域，包括以下重量份数的组分：磷酸3-4份、乙醇2-3份、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷0.5-1.2份、乙烯基磷酸酯0.2-0.7份、尿素0.7-1.5份。其对织物的整理方法包括配制工作液、两浸两轧、烘干、焙烘、水洗、烘干工艺流程。本发明无卤环保阻燃剂通过不同阻燃元素协同效应，显著提高织物的阻燃效果，开发复合型无卤环保阻燃剂发展方向，同时赋予织物良好的耐水洗性，具有良好的市场推广价值。
Description
技术领域
本发明属于纺织品功能性设计技术领域，涉及一种无卤环保阻燃剂及其对织物的整理方法。
背景技术
纺织品容易着火，并且着火后火势不容易控制。因此，抑制或减缓织物燃烧对减少火灾的产生和保障生命财产的安全意义重大。因为后整理法工艺简单灵活、成本低、适用于各种纤维织物，成为生产阻燃织物的主要方法。
阻燃剂是一种能够降低高分子材料燃烧性质的物质，起主要作用是在保持材料原有性能的同时，防止织物发生燃烧。
含卤阻燃剂品种多，应用广，是一类重要的阻燃剂，在结构上，几乎都是烃的卤素衍生物，在热裂解过程中，能够分解出卤化氢气体，该气体不能燃烧，能够稀释纤维热裂解中产生的可燃性气体，或者隔断与空气的接触，使织物难以燃烧。
但是其在燃烧时或热裂解时会生成较多的烟、腐蚀性气体和某些有毒产物(如多溴二苯醚可生成多溴代二苯并二英及多溴代二苯并呋喃，氯系阻燃剂燃烧时会生成四氯化碳)2004年7月，欧盟出台的RoHS环保指令明确规定，成员国从2006年7月1日起，投放于市场的新电器电子设备不得使用多溴二苯醚或多溴联苯等卤系阻燃剂。
高分子材料阻燃无卤化的呼声越来越被受到人们的重视。
发明内容：
本发明所解决的技术问题：针对现有技术的不足，提供一种无卤环保阻燃剂，通过不同阻燃元素协同效应，显著提高织物的阻燃效果，开发复合型无卤环保阻燃剂发展方向，同时赋予织物良好的耐水洗性。
本发明提供如下技术方案：
一种无卤环保阻燃剂，包括以下重量份数的组分：
磷酸3-4份、乙醇2-3份、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷0.5-1.2份、乙烯基磷酸酯0.2-0.7份、尿素0.7-1.5份；
所述磷酸为分析纯；
所述乙醇为无水乙醇，分析纯；
所述γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷购自阿拉丁试剂上海有限公司，有效成分含量≥98％；
所述乙烯基磷酸酯为分析纯；
所述尿素为分析纯。
优选的，包括以下重量份数的组分：
磷酸3.5-4份、乙醇2-2.5份、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷0.5-1份、乙烯基磷酸酯0.4-0.6份、尿素0.8-1.2份。
一种无卤环保阻燃剂对织物的整理方法，包括配制工作液、两浸两轧、第一次烘干、焙烘、水洗、第二次烘干过程；
所述配制工作液工艺包括以下步骤：
将无卤环保阻燃剂加入水中，搅拌均匀，添加渗透剂JFC，搅拌均匀后制得工作液；
所述两浸两轧工艺中将织物搅拌浸渍3-4个小时，浸渍浴比为1:20-25；浸渍液轧余率75-80％；
所述第一次烘干工艺的烘干温度为80-85℃，烘干时间为20-30分钟；
所述水洗工艺中采用清水漂洗三遍，漂洗浴比为1：15-20；
所述第二次烘干工艺中烘干温度为85-90℃，烘干时间为30-40分钟。
优选的，所述配制工作液工艺中将无卤环保阻燃剂加入水中，阻燃剂与水的质量比例为1:15-20；
所述渗透剂JFC的添加浓度为0.5g/L。
优选的，所述两浸两轧工艺中将织物搅拌浸渍3.5个小时，浸渍浴比为1:20；浸渍液轧余率75％。
优选的，所述第一次烘干工艺的烘干温度为80℃，烘干时间为20分钟。
优选的，所述第二次烘干工艺中烘干温度为90℃，烘干时间为40分钟。
γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷为无色透明液体，易溶于多种有机溶剂中，易水解，缩合形成聚硅氧烷，过热，光照、过氧化物存在下易聚合。使两种材料偶联，提高制品机械强度，改善复合材料电性能、耐候和耐蚀性，适用于玻璃钢、粘合剂等。将γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷添加用于制备无卤环保阻燃剂中，其活泼的性质利于各组分的结合，提高阻燃剂的稳定性。同时在后期整理过程中降低能耗，提高阻燃性能的持久性。
磷酸及乙烯基磷酸酯为含磷阻燃剂成分，阻燃过程中产生磷酸酐或者磷酸，促使纺织品脱水谈话，阻止或者减少可燃性气体，提高阻燃效果，同时可以减少一氧化碳的产生，降低可燃性。
尿素为含氮阻燃剂系列，能够降低分解温度，与纤维列解释产生的可燃性气体，还可以起到稀释可燃气体的阻燃效果。
本发明的有益效果：
1、本发明无卤环保阻燃剂通过不同阻燃元素协同效应，显著提高织物的阻燃效果。
2、本发明开发复合型无卤环保阻燃剂发展方向，同时赋予织物良好的耐水洗性，具有良好的市场推广价值。
3、本发明无卤阻燃剂整理方法简便，环保，具有较高的生态及经济效益。
具体实施方式：
下面对本发明的实施例做详细的说明，本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例中未注明具体条件的实验方案，通常按照常规条件或者制造商所建议的条件实施。
实施例：本发明实施例产品的各组分见表一所示。
表一：无卤环保阻燃剂各组分组成(单位：重量份数)
所述磷酸为分析纯；
所述乙醇为无水乙醇，分析纯；
所述γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷购自阿拉丁试剂上海有限公司，有效成分含量≥98％；
所述乙烯基磷酸酯为分析纯；
所述尿素为分析纯。
本发明实施例对织物的整理方法，包括配制工作液、两浸两轧、第一次烘干、焙烘、水洗、第二次烘干过程；按照整理过程工艺参数不同分为三组：
第一组：
所述配制工作液工艺包括以下步骤：
将无卤环保阻燃剂加入水中，阻燃剂与水的质量比例为1:15，搅拌均匀，添加渗透剂JFC，渗透剂JFC的添加浓度为0.5g/L，搅拌均匀后制得工作液；
所述两浸两轧工艺中将织物搅拌浸渍3个小时，浸渍浴比为1:20；浸渍液轧余率75％；
所述第一次烘干工艺的烘干温度为80℃，烘干时间为20分钟；
所述水洗工艺中采用清水漂洗三遍，漂洗浴比为1：15；
所述第二次烘干工艺中烘干温度为85℃，烘干时间为30分钟。
第二组：
所述配制工作液工艺包括以下步骤：
将无卤环保阻燃剂加入水中，阻燃剂与水的质量比例为1:20，搅拌均匀，添加渗透剂JFC，渗透剂JFC的添加浓度为0.5g/L，搅拌均匀后制得工作液；
所述两浸两轧工艺中将织物搅拌浸渍4个小时，浸渍浴比为1:25；浸渍液轧余率80％；
所述第一次烘干工艺的烘干温度为85℃，烘干时间为30分钟；
所述水洗工艺中采用清水漂洗三遍，漂洗浴比为1：20；
所述第二次烘干工艺中烘干温度为90℃，烘干时间为40分钟。
第三组：
所述配制工作液工艺包括以下步骤：
将无卤环保阻燃剂加入水中，阻燃剂与水的质量比例为1:18，搅拌均匀，添加渗透剂JFC，渗透剂JFC的添加浓度为0.5g/L，搅拌均匀后制得工作液；
所述两浸两轧工艺中将织物搅拌浸渍3.5个小时，浸渍浴比为1:20；浸渍液轧余率75％；
所述第一次烘干工艺的烘干温度为80℃，烘干时间为25分钟；
所述水洗工艺中采用清水漂洗三遍，漂洗浴比为1：20；
所述第二次烘干工艺中烘干温度为90℃，烘干时间为35分钟。
测试方法：
1、纺织品燃烧性能氧指数检测：
参照国标GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》进行测定：将试样夹于试样夹上垂直于燃烧筒内，在向上流动的氧氮气中，点燃试样上端，观察其燃烧特性，并与规定的极限值比较其燃烧时间或者损坏长度，通过在不同氧浓度中一系列试样的试验，可以测得维持燃烧时所用氧气百分含量的最低氧浓度值，受试试样中要有40-60％超过规定的徐然和阴燃时间或者损毁长度。
2、纺织品燃烧性能测试：
参照国家标准GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》：将一定尺寸的试样置于规定的燃烧器下点燃，测量规定点燃时间后，试样的续燃、阴燃时间及损毁长度。
表二：实施例整理剂整理后的阻燃性测试结果
水洗条件：
参照国家标准GB/T8629-2001《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》，利用洗衣机使用中性洗衣液洗涤，洗涤温度为40±3℃，轻柔洗涤12分钟，脱水；按照上述方法将实施例处理后的纯棉织物多次洗涤后自然晾干。
将实施例按照不同方法整理后的织物水洗10次及水洗50次继续进行后阻燃性测试。测试结果见表三。
表三：实施例整理剂整理后织物水洗10次后的阻燃性测试结果
表四：实施例整理剂整理后织物水洗50次后的阻燃性测试结果
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种新型无卤环保阻燃剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
磷酸3-4份、乙醇2-3份、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷0.5-1.2份、乙烯基磷酸酯0.2-0.7份、尿素0.7-1.5份；
所述磷酸为分析纯；
所述乙醇为无水乙醇，分析纯；
所述γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷购自阿拉丁试剂上海有限公司，有效成分含量≥98％；
所述乙烯基磷酸酯为分析纯；
所述尿素为分析纯。
2.根据权利要求1所述的一种新型无卤环保阻燃剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
磷酸3.5-4份、乙醇2-2.5份、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷0.5-1份、乙烯基磷酸酯0.4-0.6份、尿素0.8-1.2份。
3.权利要求1或2所述的一种新型无卤环保阻燃剂对织物的整理方法，其特征在于：包括配制工作液、两浸两轧、第一次烘干、焙烘、水洗、第二次烘干过程；
所述配制工作液工艺包括以下步骤：
将无卤环保阻燃剂加入水中，搅拌均匀，添加渗透剂JFC，搅拌均匀后制得工作液；
所述两浸两轧工艺中将织物搅拌浸渍3-4个小时，浸渍浴比为1:20-25；浸渍液轧余率75-80％；
所述第一次烘干工艺的烘干温度为80-85℃，烘干时间为20-30分钟；
所述水洗工艺中采用清水漂洗三遍，漂洗浴比为1：15-20；
所述第二次烘干工艺中烘干温度为85-90℃，烘干时间为30-40分钟。
4.根据权利要求3所述的一种新型无卤环保阻燃剂对织物的整理方法，其特征在于：所述配制工作液工艺中将无卤环保阻燃剂加入水中，阻燃剂与水的质量比例为1:15-20；所述渗透剂JFC的添加浓度为0.5g/L。
5.根据权利要求3所述的一种新型无卤环保阻燃剂对织物的整理方法，其特征在于：所述两浸两轧工艺中将织物搅拌浸渍3.5个小时，浸渍浴比为1:20；浸渍液轧余率75％。
6.根据权利要求3所述的一种新型无卤环保阻燃剂对织物的整理方法，其特征在于：所述第一次烘干工艺的烘干温度为80℃，烘干时间为20分钟。
7.根据权利要求3所述的一种新型无卤环保阻燃剂对织物的整理方法，其特征在于：所述第二次烘干工艺中烘干温度为90℃，烘干时间为40分钟。
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