CN108842440A - 一种阻燃混纺织物的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃混纺织物的生产工艺，包括以下步骤：1）棉纤维阻燃涂胶：包括：有机硅改性丙烯酸，水性封闭性聚氨酯，复配阻燃剂，水，氟表面活性剂，硅表面活性剂，增稠剂，消泡剂；2）将棉纤维先浸入到碳酸氢钠溶液浸入步骤1）棉纤维阻燃涂胶的浸渍槽，焙烘，得阻燃棉纤维；3）将阻燃棉纤维与阻燃涤纶纤维混纺后织布，得到阻燃混纺织物。制备的阻燃混纺织物具有高阻燃性和良好的手感。

Description

一种阻燃混纺织物的生产工艺
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种阻燃混纺织物的生产工艺。
背景技术
棉属于易燃纤维，遇火后迅速燃烧，容易导致火灾事故的发生。棉纤维的这种潜在可能已经严重影响人们的生命财产安全，提高棉织物的阻燃性，对减少火灾事故起着重要的作用。另外，棉混纺织物极易附着细菌，不仅会使纤维制品变色、发霉、降解等，还会对人类皮肤产生异常的刺激并诱发各种皮肤病，形成对人类生活的各种危害。
目前广泛采用的CP阻燃整理工艺以瑞士汽巴嘉基公司的N-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺为阻燃剂，阻燃剂中的羟甲基与纤维交联，而为了使织物具有较高的磷含量和耐久性，还需使用含羟甲基反应基团的交联剂，而羟甲基易分解释放甲醛，致使整理后的织物甲醛含量超标严重。
锦纶是我国“聚酰胺纤维”的商品名称。锦纶分为锦纶6(聚己内酰胺)、锦纶66(聚己二酰己二胺)、和锦纶56(聚己二酰戊二胺)等。
绵纶纤维的断裂强度和耐磨性能在合成纤维中是名列前茅的品种，它与天然纤维混纺，如加入15％或20％的锦纶纤维时，织物的耐用程度可提高1-3倍。锦纶纤维在湿态时强力稍有降低，它的吸湿率较涤纶和腈纶要高一些。锦纶等聚酰胺类纤维的熔点一般为215℃，分解温度为315℃，着火点为530℃，由于其熔点与着火点温度相差较大，燃烧时较易熔融滴落，脱离火源而不燃烧，因此尼龙(锦纶)纤维被认为具有自熄性。市场上较多的是棉/锦混纺(尼龙棉)阻燃面料和粘胶/锦混纺阻燃面料。以棉/锦混纺面料经过PROBAN或Pytrovatex CP阻燃工艺处理制作而成的阻燃面料。
棉/锦阻燃面料对坯布的要求：需要求锦纶占20％以下，多数要求锦纶占12％或者整体占12％，之所以有这个含量限定，是由于含氮、磷元素的阻燃剂用在涤、棉织物上效果很好，而用在锦纶织物上效果却很不理想，而氯化物、溴化物等含氯阻燃剂对尼龙(棉锦)的阻燃效果作用也不大。锦纶6、锦纶66等面料的阻燃处理剂又对棉阻燃产生了负面影响。
目前本申请人通过大量的实验尝试，提供了一种简单可行的阻燃混纺织物的生产工艺。
发明内容
本发明提供一种阻燃混纺织物的生产工艺，制备了阻燃混纺织物具有高阻燃性，并具有良好的手感和各项性能。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种阻燃混纺织物的生产工艺，包括以下步骤：
1）棉纤维阻燃涂胶：按重量份计包括：有机硅改性丙烯酸，水性封闭性聚氨酯，复配阻燃剂，水，氟表面活性剂，硅表面活性剂，增稠剂，消泡剂；其中，复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比10-20:20-30:5；所述氟表面活性剂与硅表面活性剂的重量比为4-8：2-4；配制方法是在复配阻燃剂中加入水，氟表面活性剂和硅表面活性剂，乳化分散后加入有机硅改性丙烯酸、水性封闭性聚氨酯、消泡剂，调节溶液的PH=10-11，然后在搅拌下缓慢加入增稠剂，继续乳化分散后得棉纤维阻燃涂胶；
2）将棉纤维先浸入到碳酸氢钠溶液中5-10min后，取出后晾干，浸入步骤1）所得棉纤维阻燃涂胶的浸渍槽，然后在热定型机上100℃预烘2-5min，再在120-150℃焙烘2-5min，得阻燃棉纤维；
3）将上述2）所得阻燃棉纤维与阻燃涤纶纤维按质量比例1:1混纺后织布，得到阻燃混纺织物。
进一步地，棉纤维阻燃涂胶：按重量份计包括：有机硅改性丙烯酸60-80份，水性封闭性聚氨酯10-20份，复配阻燃剂30-40份，水50-100份，氟表面活性剂4-8份，硅表面活性剂2-4份，增稠剂2-4份，消泡剂1-2份。
进一步地，其中复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比15:25:5。
进一步地，其中所述氟表面活性剂与硅表面活性剂的重量比为6：3。
进一步地，其中所述碳酸氢钠溶液为饱和碳酸氢钠溶液。
进一步地，其中所述纳米碳酸钙的平均粒径为50-100nm。
7. 根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中所述有机硅改性丙烯酸中有机硅的添加量占有机硅改性丙烯酸的5-10质量%。
进一步地，其中所述硅表面活性剂为聚硅氧烷磷酸酯甜菜碱，阴离子型聚硅氧烷磷酸酯中至少一种，所述氟表面活性剂为羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂或非离子型氟碳表面活性剂。
进一步地，其中所述增稠剂是丙烯酸类增稠剂PTF、BJ-100、PT668、HIT中的一种。
进一步地，其中所述消泡剂是水性有机硅消泡剂或水性矿物油消泡剂。
本发明通过以有机硅改性丙烯酸，水性封闭性聚氨酯作为基质，可以较好的结合到纤维表面，同时增加阻燃性，复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙按一定比例混合，过多或过小的量导致手感变差，本发明中通过复配氟表面活性剂，硅表面活性剂增加了阻燃性并且增强了手感。本发明还通过在进行涂胶之前，将纤维在浸入饱和碳酸氢钠溶液中，进行预处理，可以增加纤维表面活性和疏松性，更好实现涂胶，从而实现更好的阻燃和手感。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
一种阻燃混纺织物的生产工艺，包括以下步骤：
1）棉纤维阻燃涂胶：按重量份计包括：有机硅改性丙烯酸60-80份，水性封闭性聚氨酯10-20份，复配阻燃剂30-40份，水50-100份，氟表面活性剂4-8份，硅表面活性剂2-4份，增稠剂2-4份，消泡剂1-2份；其中，复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比10-20:20-30:5；所述氟表面活性剂与硅表面活性剂的重量比为4-8：2-4；配制方法是在复配阻燃剂中加入水，氟表面活性剂和硅表面活性剂，乳化分散后加入有机硅改性丙烯酸、水性封闭性聚氨酯、消泡剂，调节溶液的PH=10-11，然后在搅拌下缓慢加入增稠剂，继续乳化分散后得棉纤维阻燃涂胶；所述纳米碳酸钙的平均粒径为50-100nm。所述硅表面活性剂为聚硅氧烷磷酸酯甜菜碱，阴离子型聚硅氧烷磷酸酯中至少一种，所述氟表面活性剂为羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂或非离子型氟碳表面活性剂。所述增稠剂是丙烯酸类增稠剂PTF、BJ-100、PT668、HIT中的一种。所述消泡剂是水性有机硅消泡剂或水性矿物油消泡剂。
2）将棉纤维先浸入到饱和碳酸氢钠溶液中5-10min后，取出后晾干，浸入步骤1）所得棉纤维阻燃涂胶的浸渍槽，然后在热定型机上100℃预烘2-5min，再在120-150℃焙烘2-5min，得阻燃棉纤维；
3）将上述2）所得阻燃棉纤维与阻燃涤纶纤维按质量比例1:1混纺后织布，得到阻燃混纺织物。
所述有机硅改性丙烯酸中有机硅的添加量占有机硅改性丙烯酸的5-10质量%。制备方法如下：有机硅改性丙烯酸乳液：在带有冷凝管、滴加装置，搅拌、温度计的四口烧瓶中，加入水150份，乳化剂2份，过硫酸钾0.4份，加热至75℃。滴加乙烯基三甲氧基硅烷5-10份，丙烯酸100份，2小时加完，于75℃维持反应2小时。然后加入二丁基二月桂酸锡0.3份，滴加羟基聚硅氧烷2.5份，于75℃反应2小时，冷却至50℃以下，用氨水调节PH 值至8-9，经200目网过滤，得有机硅改性丙烯酸乳液。
实施例1
一种阻燃混纺织物的生产工艺，包括以下步骤：
1）棉纤维阻燃涂胶：按重量份计包括：有机硅改性丙烯酸70份，水性封闭性聚氨酯15份，复配阻燃剂35份，水75份，氟表面活性剂6份，硅表面活性剂3份，增稠剂3份，消泡剂1.5份；其中，复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比15:25:5；配制方法是在复配阻燃剂中加入水，氟表面活性剂和硅表面活性剂，乳化分散后加入有机硅改性丙烯酸、水性封闭性聚氨酯、消泡剂，调节溶液的PH=10-11，然后在搅拌下缓慢加入增稠剂，继续乳化分散后得棉纤维阻燃涂胶；所述纳米碳酸钙的平均粒径为50-100nm。所述硅表面活性剂为聚硅氧烷磷酸酯甜菜碱，所述氟表面活性剂为羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂。所述增稠剂是丙烯酸类增稠剂PTF。所述消泡剂是水性有机硅消泡剂。
2）将棉纤维先浸入到饱和碳酸氢钠溶液中7.5min后，取出后晾干，浸入步骤1）所得棉纤维阻燃涂胶的浸渍槽，然后在热定型机上100℃预烘4min，再在130℃焙烘4min，得阻燃棉纤维；
3）将上述2）所得阻燃棉纤维与阻燃涤纶纤维按质量比例1:1混纺后织布，得到阻燃混纺织物。
所述有机硅改性丙烯酸中有机硅的添加量占有机硅改性丙烯酸的7.5质量%。制备方法如下：有机硅改性丙烯酸乳液：在带有冷凝管、滴加装置，搅拌、温度计的四口烧瓶中，加入水150份，乳化剂2份，过硫酸钾0.4份，加热至75℃。滴加乙烯基三甲氧基硅烷5-10份，丙烯酸100份，2小时加完，于75℃维持反应2小时。然后加入二丁基二月桂酸锡0.3份，滴加羟基聚硅氧烷2.5份，于75℃反应2小时，冷却至50℃以下，用氨水调节PH 值至8-9，经200目网过滤，得有机硅改性丙烯酸乳液。
实施例2
一种阻燃混纺织物的生产工艺，包括以下步骤：
1）棉纤维阻燃涂胶：按重量份计包括：有机硅改性丙烯酸60份，水性封闭性聚氨酯20份，复配阻燃剂30份，水100份，氟表面活性剂4份，硅表面活性剂4份，增稠剂2份，消泡剂2份；其中，复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比10:30:5；配制方法是在复配阻燃剂中加入水，氟表面活性剂和硅表面活性剂，乳化分散后加入有机硅改性丙烯酸、水性封闭性聚氨酯、消泡剂，调节溶液的PH=10-11，然后在搅拌下缓慢加入增稠剂，继续乳化分散后得棉纤维阻燃涂胶；所述纳米碳酸钙的平均粒径为50-100nm。所述硅表面活性剂为阴离子型聚硅氧烷磷酸酯，所述氟表面活性剂为非离子型氟碳表面活性剂。所述增稠剂是丙烯酸类增稠剂BJ-100。所述消泡剂是水性矿物油消泡剂。
2）将棉纤维先浸入到饱和碳酸氢钠溶液中5min后，取出后晾干，浸入步骤1）所得棉纤维阻燃涂胶的浸渍槽，然后在热定型机上100℃预烘5min，再在150℃焙烘2min，得阻燃棉纤维；
3）将上述2）所得阻燃棉纤维与阻燃涤纶纤维按质量比例1:1混纺后织布，得到阻燃混纺织物。
所述有机硅改性丙烯酸中有机硅的添加量占有机硅改性丙烯酸的5质量%。制备方法如下：有机硅改性丙烯酸乳液：在带有冷凝管、滴加装置，搅拌、温度计的四口烧瓶中，加入水150份，乳化剂2份，过硫酸钾0.4份，加热至75℃。滴加乙烯基三甲氧基硅烷5-10份，丙烯酸100份，2小时加完，于75℃维持反应2小时。然后加入二丁基二月桂酸锡0.3份，滴加羟基聚硅氧烷2.5份，于75℃反应2小时，冷却至50℃以下，用氨水调节PH 值至8-9，经200目网过滤，得有机硅改性丙烯酸乳液。
实施例3
一种阻燃混纺织物的生产工艺，包括以下步骤：
1）棉纤维阻燃涂胶：按重量份计包括：有机硅改性丙烯酸80份，水性封闭性聚氨酯10份，复配阻燃剂40份，水50份，氟表面活性剂8份，硅表面活性剂2份，增稠剂4份，消泡剂1份；其中，复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比20:20:5；配制方法是在复配阻燃剂中加入水，氟表面活性剂和硅表面活性剂，乳化分散后加入有机硅改性丙烯酸、水性封闭性聚氨酯、消泡剂，调节溶液的PH=10-11，然后在搅拌下缓慢加入增稠剂，继续乳化分散后得棉纤维阻燃涂胶；所述纳米碳酸钙的平均粒径为50-100nm。所述硅表面活性剂为聚硅氧烷磷酸酯甜菜碱，所述氟表面活性剂为羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂。所述增稠剂是丙烯酸类增稠剂PT668。所述消泡剂是水性有机硅消泡剂。
2）将棉纤维先浸入到饱和碳酸氢钠溶液中10min后，取出后晾干，浸入步骤1）所得棉纤维阻燃涂胶的浸渍槽，然后在热定型机上100℃预烘2min，再在120℃焙烘5min，得阻燃棉纤维；
3）将上述2）所得阻燃棉纤维与阻燃涤纶纤维按质量比例1:1混纺后织布，得到阻燃混纺织物。
所述有机硅改性丙烯酸中有机硅的添加量占有机硅改性丙烯酸的10质量%。制备方法如下：有机硅改性丙烯酸乳液：在带有冷凝管、滴加装置，搅拌、温度计的四口烧瓶中，加入水150份，乳化剂2份，过硫酸钾0.4份，加热至75℃。滴加乙烯基三甲氧基硅烷5-10份，丙烯酸100份，2小时加完，于75℃维持反应2小时。然后加入二丁基二月桂酸锡0.3份，滴加羟基聚硅氧烷2.5份，于75℃反应2小时，冷却至50℃以下，用氨水调节PH 值至8-9，经200目网过滤，得有机硅改性丙烯酸乳液。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是阻燃混纺织物的生产工艺中使用普通的丙烯酸。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是阻燃混纺织物的生产工艺中缺少氟表面活性剂。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是阻燃混纺织物的生产工艺中缺少硅表面活性剂。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是阻燃混纺织物的生产工艺中氟表面活性剂与硅表面活性剂的重量比为10：1。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是阻燃混纺织物的生产工艺中氟表面活性剂与硅表面活性剂的重量比为2：6。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是阻燃混纺织物的生产工艺中复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比30:10:2。
对比例7
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是阻燃混纺织物的生产工艺中复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比5:40:8。
对比例8
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是阻燃混纺织物的生产工艺中复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比15:25:0。
对比例9
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是阻燃混纺织物的生产工艺中不将棉纤维先浸入到饱和碳酸氢钠溶液中。
按照国家标准GB5454—85，用HC-1型氧指数测定仪测定样品的氧指数。根据 GB/T5455-2014，测试损毁长度和阴燃时间。对织物用手触摸的感觉，进行评价，等级为1-5。
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6 对比例7 对比例8 对比例9
氧指数% 33 32 32 24 26 25 28 29 30 29 30 28
损毁长度mm 80 85 90 120 110 105 110 105 95 90 85 90
阴燃时间s 2 2 2 5 4 4 4 4 6 6 6 5
手感 5 5 5 4 4 4 4 4 4 3 3 3
由上表可知，本发明通过以有机硅改性丙烯酸，水性封闭性聚氨酯作为基质，可以较好的结合到纤维表面，同时增加阻燃性，复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙按一定比例混合，过多或过小的量导致手感变差，本发明中通过复配氟表面活性剂，硅表面活性剂增加了阻燃性并且增强了手感。本发明还通过在进行涂胶之前，将纤维在浸入饱和碳酸氢钠溶液中，进行预处理，可以增加纤维表面活性和疏松性，更好实现涂胶，从而实现更好的阻燃和手感。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种阻燃混纺织物的生产工艺，包括以下步骤：
1）棉纤维阻燃涂胶：按重量份计包括：有机硅改性丙烯酸，水性封闭性聚氨酯，复配阻燃剂，水，氟表面活性剂，硅表面活性剂，增稠剂，消泡剂；其中，复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比10-20:20-30:5；所述氟表面活性剂与硅表面活性剂的重量比为4-8：2-4；配制方法是在复配阻燃剂中加入水，氟表面活性剂和硅表面活性剂，乳化分散后加入有机硅改性丙烯酸、水性封闭性聚氨酯、消泡剂，调节溶液的PH=10-11，然后在搅拌下缓慢加入增稠剂，继续乳化分散后得棉纤维阻燃涂胶；
2）将棉纤维先浸入到碳酸氢钠溶液中5-10min后，取出后晾干，浸入步骤1）所得棉纤维阻燃涂胶的浸渍槽，然后在热定型机上100℃预烘2-5min，再在120-150℃焙烘2-5min，得阻燃棉纤维；
3）将上述2）所得阻燃棉纤维与阻燃涤纶纤维按质量比例1:1混纺后织布，得到阻燃混纺织物。
2.根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中棉纤维阻燃涂胶：按重量份计包括：有机硅改性丙烯酸60-80份，水性封闭性聚氨酯10-20份，复配阻燃剂30-40份，水50-100份，氟表面活性剂4-8份，硅表面活性剂2-4份，增稠剂2-4份，消泡剂1-2份。
3.根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中复合阻燃剂为聚磷酸胺，三聚氰胺，纳米碳酸钙的质量比15:25:5。
4.根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中所述氟表面活性剂与硅表面活性剂的重量比为6：3。
5.根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中所述碳酸氢钠溶液为饱和碳酸氢钠溶液。
6.根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中所述纳米碳酸钙的平均粒径为50-100nm。
7.根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中所述有机硅改性丙烯酸中有机硅的添加量占有机硅改性丙烯酸的5-10质量%。
8.根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中所述硅表面活性剂为聚硅氧烷磷酸酯甜菜碱，阴离子型聚硅氧烷磷酸酯中至少一种，所述氟表面活性剂为羧酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂或非离子型氟碳表面活性剂。
9.根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中所述增稠剂是丙烯酸类增稠剂PTF、BJ-100、PT668、HIT中的一种。
10.根据权利要求1所述的阻燃混纺织物的生产工艺，其中所述消泡剂是水性有机硅消泡剂或水性矿物油消泡剂。
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