CN105482467B - 一种石蜡防灼剂、防灼材料及防灼制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石蜡防灼剂、防灼材料及防灼制品。所述石蜡防灼剂包括以下重量份的组分：石蜡：2‑4重量份；硬脂酸：1‑3重量份；乳化剂：1‑3重量份；煤油：4‑6重量份；表面活性剂：0.5‑2重量份。通过采用本发明所述石蜡防灼剂制备的防灼材料及防灼制品具有更佳的防灼性能，增重更低，强力损失降低，有利于推广应用。

Description

一种石蜡防灼剂、防灼材料及防灼制品
技术领域
本发明涉及材料的防灼处理，具体涉及一种主要用于特种纺织材料的石蜡防灼剂及防灼制品。
背景技术
改革开放前，我国军工体制和技术沿用前苏联的模式，就防灼剂而言，采用的是石蜡防灼，采用氨水，在制作乳化液和防灼加工过程中，氨气大量逸出，导致生产环境恶劣，对人员健康不利，且乳化液不稳定，造成织物透气量不均匀，影响开伞性能。80年代后使用了我国自行研制的，以甲基硅油为主的C-1防灼剂，但C-1防灼剂经工厂长期使用发现，对染色锦丝绸、锦丝绳和锦丝带产品在C-1防灼整理后渗色牢度影响较大，防灼性能也只能基本满足国防需求。
在某些领域中，对制品的防灼性能要求严格，如在航空（人用伞、投物伞、阻力伞）、航天（回收伞）领域。采用防灼处理的特种纺织材料，包括但不限于绸类材料、带类材料、绳类材料，更具体地体现为伞衣、伞衣套、伞包、伞绳、背带等部位。当现代高空高速歼击机飞行速度达到音速的二倍多时，对与此配套的各类降落伞用特种纺材也提出了更高的性能要求。因为在高速情况时打开降落伞，降落伞用的纺织材料要承受高速气流冲击产生的摩擦，若用高强热熔性化学纤维制作各类纺织材料一旦被灼伤，将瞬间丧失功能而造成降落伞的失效，其造成的后果极其严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防灼性能更优良的石蜡防灼剂，该石蜡防灼剂与适量水配制得到稳定的石蜡防灼乳化液，便于工业加工，以及经过该石蜡防灼处理后的防灼材料、由防灼材料制得的最终制品等。
本发明通过下述技术方案实现：
一种包括2-4重量份石蜡和1-3重量份硬脂酸的石蜡防灼剂。
本申请利用石蜡与硬脂酸两者配合，不但具有极好的润滑性，显著降低磨擦系数，而且可在磨擦产生高温的瞬间汽化，带走大量的磨擦热量，降低织物表面的温度，保护织物不被高温灼伤，因而具有双重作用：一是降低磨擦系数，避免了高温；二是万一磨擦产生高温，可以降低温度，避免了温度达到织物的融化点。
并且纺织材料经过主要成分为2-4重量份石蜡和1-3重量份硬脂酸的石蜡防灼剂进行防灼处理后，在纺织材料表面形成簿簿的蜡膜，能阻止浮色和断键的染料向外泳移，并且石蜡和硬脂酸两者本身也不破坏染料和纤维的分子键能，所以不会对渗色牢度产生不良影响。
进一步地，为便于工业应用，上述石蜡防灼剂还可以增加乳化剂以及增稠剂，使其能够与水配制成乳化溶液，从而便于纺织材料于该乳化溶液中浸轧，再经过干燥，即可于该纺织材料表面形成簿簿的蜡膜，从而具有防灼性能。同时，上述浸轧不仅限于单次浸轧，还可采用多次浸轧、多次干燥的方式。而根据于纺织材料表面形成蜡膜的方式不同（不限于上述浸轧，也可采用本领域技术人员所熟知的其他方式），上述石蜡防灼剂内可加入不同的辅助材料以适应不同的成膜方式。
进一步地，所述石蜡防灼剂，包括以下重量份的组分：
石蜡：2-4重量份；
硬脂酸：1-3重量份；
乳化剂：1-3重量份；
增稠剂：4-6重量份。
其中，所述石蜡为防灼润滑的主要成分。所述硬脂酸具有润滑、柔软的特点，适量的硬脂酸能够使蜡膜更均匀地形成于纺织材料表面，且能提升蜡膜的耐高温性能。所述乳化剂用于乳化增稠剂。所述增稠剂能够包裹石蜡分子。
其中，所述石蜡可以选自56°精练石蜡。
其中，所述乳化剂可以选自乳化剂B，产自丹东恒星精细化工有限公司。
其中，所述硬脂酸可选自三压硬脂酸。
其中，所述增稠剂可选自煤油，更具体地可以为航空煤油，在后续拉幅定型工序中受热可挥发，不会残留于纺织品表面。
其中，所述石蜡防灼剂还包括0.5-2重量份的表面活性剂，主要起防霉作用。所述表面活性剂可选自阳离子表面活性剂，更具体地为1631表面活性剂，即季铵类阳离子表面活性剂。
如前所述，为便于工业应用，本申请还提供一种石蜡防灼乳液，包括以下重量份的组分：
石蜡：2-4重量份；
硬脂酸：1-3重量份；
乳化剂：1-3重量份；
增稠剂：4-6重量份；
表面活性剂：0.5-2重量份；
适量水，使得乳液的PVID值为0.6~0.7。
本申请人通过多次系统的试验，发现通过上述配比的组分所配制的乳液能够形成一种非常稳定的水包油形式的水相溶液。稳定的乳液，能够有效保证纺织材料的防灼性能稳定性、成膜均匀性以及透气量的一致性，而且在后续加工中，通过加热的方式，水可以蒸发。
其中，本申请所述的石蜡防灼乳液是通过以下方法制备得到的：按比例称取所需的原料，搅拌乳化，得到水包油的水相溶液，使得该水相溶液的PVID（印花粘度指数）值为0.6~0.7。
本发明还提供一种防灼材料，包括基体材料以及形成于该基体材料表面的石蜡防灼层，所述石蜡防灼层由前述的石蜡防灼剂或石蜡防灼乳液形成。所述石蜡防灼层的厚度对最终产品的防灼性能成正比，但石蜡防灼层的厚度增加，也伴随着成本的提高，材料重量的增加。尤其是在航空航天领域，本领域技术人员知道，航空航天材料设计有这个说法“一克重量一克金”，指的是上天的成本非常高，因此，在满足材料的性能要求前提下，尽量减少材料的重量具有十分重大的意义。而采用本发明的石蜡防灼材料增重纺织材料2wt%左右完全可以达到采用C-1防灼增重纺织材料7wt%左右的防灼效果，极大地降低成本。
本申请中，所述防灼材料较所述基体材料重量增加不超过3wt%。并且所述防灼材料的透气量为100~650L/m2·S（测试条件为5mm水柱压差）。所述防灼材料的渗色牢度不低于3级，更佳地为4-5级。所述防灼材料的强力损失率不大于5%，更佳地为不大于3%，测试条件为配重500g、转速2000转/分、磨擦5分钟。
并且，本领域技术人员在本申请已经公开的内容的基础上，能够综合考虑产品的防灼性能、成本、产品重量等因素，调节石蜡防灼层的厚度，也应视为包含在本发明的保护范围之内。
其中，所述石蜡防灼层为将所述基体材料于前述的石蜡防灼剂中浸轧后，经干燥而形成的。而调节该石蜡防灼层的厚度可通过如调节浸轧的压力和速度、或多次浸轧等多种方式。
其中，所述基体材料可以为纺织材料。
本发明还提供一种由上述防灼材料制备得到的防灼制品。包括但不限于防灼伞衣、防灼伞衣套、防灼伞包、防灼伞绳、防灼背带等。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明所述的石蜡防灼剂，较现有的C-1防灼剂，防灼性能更佳，强力损失更低，且制备工艺简单；
2、采用本发明的石蜡防灼增重纺织材料2wt%左右完全可以达到采用C-1防灼增重纺织材料7wt%左右的防灼效果，极大地降低成本；
3、本发明所述的石蜡防灼乳液更稳定。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1-6及参考例1
配方如下表1，其中，表中各组分的用量单位为重量份，PVID值表征水的用量。
表1
石蜡 硬脂酸 乳化剂 煤油 表面活性剂 PVID值
实施例1 2 1 3 4 - 0.60
实施例2 2 1 2 5 0.5 0.60
实施例3 3 2 1 5 - 0.60
实施例4 4 3 2 6 - 0.7
实施例5 3 2 2 5 2 0.63
实施例6 3.5 2.5 1.5 4.8 1.2 0.65
参考例1 1 0.5 4 4 - 0.60
对比例1
C-1防灼剂，原纺织工业部1985商定配方，以二甲基硅油为主。
以上实施例、参考例及对比例所示配方的防灼剂经过以下工艺制备：
称取所需重量份的原料，搅拌乳化，则分别得到由实施例1-6配制成乳液S1-S6、参考例1配制成乳液DS1、对比例1配制成乳液DS2。
对上述防灼剂进行性能检测，以验证采用本申请所示防灼剂配方的纺织材料，增重最低，防灼性能、渗色牢度、透气量优良。
采用上述乳化后的防灼剂溶液对纺织材料进行防灼处理后测试以下性能，测试结果记录于下表2-表3中，表2为对26-600锦丝带进行防灼处理前后的性能比较，表3为对505锦丝斜纹绸进行防灼处理前后的性能比较，其中，
渗色牢度测试标准：GJB 578特种合纤绸湿气渗色牢度测试方法，分为5级，1级为最差，5级为最好；
耐磨性测试：标准FZ65001-1995，特种工业用纺织品，采用的仪器：FZ-85标准防灼仪，配重500g，转速2000转/分。
表2
渗色牢度 强力损失率（%） 磨擦时间 增重率（wt%）
26-600锦丝带 4级 —— 1分12秒（断裂） ——
实施例1 4级 2.05 5分钟 1.83
实施例2 4级 2.14 5分钟 1.85
实施例3 4-5级 1.79 5分钟 1.87
实施例4 4级 2.00 5分钟 2.35
实施例5 4级 2.15 5分钟 2.10
实施例6 4级 2.38 5分钟 2.25
参考例1 2级 —— 4分30秒（断裂） 3.3
对比例1 3级 —— 4分58秒（断裂） 7
表3
渗色牢度 透气量（L/m2·S） 强力损失率（%） 磨擦时间 增重率（wt%）
505锦丝斜纹绸 4级 590 —— 18s（断裂） ——
实施例1 4级 600 1.41 5分钟 1.83
实施例2 4级 620 1.52 5分钟 1.85
实施例3 5级 630 1.12 5分钟 1.87
实施例4 4级 610 1.67 5分钟 2.35
实施例5 4级 605 1.56 5分钟 2.10
实施例6 4级 590 1.97 5分钟 2.25
参考例1 2级 530 —— 4分钟（断裂） 3.3
对比例1 3级 600 9.22 5分钟 7
注：强力损失率=（未磨平均强力-摩擦300s平均强力）/未磨平均强力
增重（wt%）=（防灼后纺织材料的重量-防灼前纺织材料的重量）/防灼前纺织材料的重量
透气量测试条件为：5mm水柱压差。
本申请所述的新型石蜡防灼剂用于纺织材料无论从耐磨性还是从渗色牢度来说，对于纺织材料的特种用途都有显著提高。并且石蜡无毒、无害，耐贮存，不影响纺织材料的物理机械性能。
本申请还公开一种能够采用上述防灼纺织材料制备得到的防灼制品，包括但不限于防灼伞衣、防灼伞衣套、防灼伞包、防灼伞绳、防灼背带等。
由于很多降落伞是白橙等各种颜色拼搭的，紧密地放入伞包内，若渗色牢度差，打开伞后，相互沾色，就成了花伞。而本申请的防灼材料渗色牢度高，不低于3级。制得的降落伞不易相互沾色，质量好。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种石蜡防灼剂，其特征在于，由以下重量份组分组成：
石蜡：2-4重量份；
硬脂酸：2-3重量份；
乳化剂：1-3重量份；
增稠剂：4-6重量份，所述增稠剂为煤油；
表面活性剂：0.5-2重量份。
2.根据权利要求1所述的石蜡防灼剂，其特征在于，所述石蜡为56°精练石蜡，所述硬脂酸为三压硬脂酸。
3.根据权利要求1所述的石蜡防灼剂，其特征在于，所述表面活性剂为1631表面活性剂。
4.一种石蜡防灼乳液，其特征在于，由以下重量份组分组成：
石蜡：2-4重量份；
硬脂酸：2-3重量份；
乳化剂：1-3重量份；
增稠剂：4-6重量份，所述增稠剂为煤油；
表面活性剂：0.5-2重量份；
适量水，使得乳液的PVID值为0.6~0.7。
5.一种防灼材料，包括基体材料以及形成于该基体材料表面的石蜡防灼层，所述石蜡防灼层由权利要求1至3中任一项所述的石蜡防灼剂或权利要求4所述的石蜡防灼乳液形成。
6.根据权利要求5所述的防灼材料，其特征在于，所述防灼材料较所述基体材料重量增加不超过3wt%；并且所述防灼材料的透气量为100~650L/m2•S，测试条件为5mm水柱压差；渗色牢度不低于3级；强力损失率不大于5%。
7.一种由权利要求5或6所述的防灼材料制备得到的防灼制品。
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