CN1556274A - 棉、粘胶织物磷-硅协效应阻燃整理液 - Google Patents

棉、粘胶织物磷-硅协效应阻燃整理液 Download PDF

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彭治汉
江建明
刘丽雅
朱明娟
崔艳霞
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Abstract

本发明涉及一种用于棉、粘胶织物的具有磷－硅协效应的阻燃整理液。其特征在于在1000ml溶液中含有如下物质：阻燃剂FRP－3010，为250～350g，阻燃剂SP－03为150～50g，树脂交联剂为60～100g，其余为渗透剂、有机硅柔软剂、尿、催化剂，蒸馏水加至1000mL。整理后织物的阻燃效果有了很大的提高。

Description

棉、粘胶织物磷-硅协效应阻燃整理液
技术领域
本发明涉及一种织物使用的阻燃整理剂，它是一种用于棉、粘胶织物的具有磷-硅协效应的阻燃整理液。
背景技术
由纤维素纤维构成的棉织物和粘胶织物因为手感柔软，吸汗吸湿和抗静电性优良等优点，受到了人们的普遍欢迎和广泛接受，但因其LOI值一般在17～19之间属于可燃性纤维，影响了更广泛的使用。
粘胶织物的阻燃有多种技术方案。一种是在纺丝液中加入添加型阻燃剂得到共混纤维，如美国的阻燃粘胶Durvil即是共混法制品。使用得更多的是对纤维或织物进行阻燃后整理。
国外用于纯棉织物耐久性阻燃整理的方法较多，优劣各异，目前国际上最流行、效果最佳的阻燃整理有Pyrovatex CP，Proban，THPC，Fyrol-76等。
Pyrovatex CP是Ciba-Geigy公司首先推出的含氮有机磷酸酯类化合物--N-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙烯酰胺(以下应用过程中自取编号为FRP-3010)，它适用于加工棉、麻、粘胶等纤维素纤维的耐久性阻燃整理。一般与甲醚化羟甲基三聚氰胺(TMM)等化学助剂联合使用，采用浸轧一焙烘-皂洗常规工艺，当其用量为30％-45％时，所整理的纯棉厚织物和薄织物的阻燃性，耐洗牢度、强力损失都较为理想，有因该阻燃剂具有合成简单，应用方便，低毒等优点而备受推崇。
THPC意为四羟甲基卤化膦，分子式为：(CH2OH)PC1，THPC-脲-TMM体系是美国农业部开发的用于棉布的耐久性整理，由于THPC在生产和使用中，有可能产生致癌物质，所以又开发了四羟甲基硫酸磷(THPC)，到1981年改为THPS-脲-TMM体系。
目前许多阻燃剂的开发是在THPC基础上发展起来的，如瑞士Ciba-Geigy公司开发的Pyrovatex3726；英国Albright Willson公司开发的Proban整理。国内也已经由上海纺织科学院、山东化工研究所等开发出相应的产品，该方法对纯棉织物的阻燃整理可获得极佳的阻燃性和耐久牢度。
Proban是英国Albright Willson公司80年代初的产品和技术，它的加工机理是：第一步用水溶性低分子齐聚物渗透到纤维素的间隙，第二步是通过氨气焙固，使低分子Proban聚合成高分子不溶性的Proban聚合物，该阻燃纯面织物的耐洗牢度很好，可耐热皂洗涤200-300次。
Fyorl-76是美国Stauff公司于1976年开发，2-(β-氯乙基)乙烯亚膦酸酯(CEVP)与甲疾丙烯酸酯进行缩聚后的齐聚物，含磷量高达22％，也采用传统的轧烘技术，该方法较适合于对薄棉织物的阻燃整理，阻燃剂成本较高。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，有磷、硅协同作用的阻燃剂SP-03与阻燃剂FRP-3010共同使用，对织物进行后整理从而来增加织物的阻燃性能和耐水洗性。
本发明的棉、粘胶织物磷-硅协效应阻燃整理液，其特征在于在1000mL溶液中含有如下物质：
阻燃剂FRP-3010              250～350g，
阻燃剂SP-03                 150～50g，
树脂交联剂                  60～100g，
渗透剂                      2～5g，
有机硅柔软剂                2～10g，
尿                          10～12g，
催化剂                      15～20g，
蒸馏水                      加至1000mL。
其中，树脂交联剂可以是醚化六羟甲基三聚氰胺、三羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺等；渗透剂可以是渗透剂JFC、渗透剂BX、渗透剂TS等；尿可以是尿素、二脲、硫脲等；催化剂可以是硫酸、盐酸、醋酸等。
作为优选，在1000mL溶液中含有如下物质：
阻燃剂FRP-3010                280～320g，
阻燃剂SP-03                   80～120g，
树脂交联剂醚化六羟甲基三聚氰胺80g，
渗透剂JFC                     2g，
有机硅柔软剂                  2g，
尿素                          10g，
催化剂磷酸                    20g，
蒸馏水                        加至1000mL。
所述的阻燃剂SP-03为发明人设计合成的具体如下结构的物质：
Figure A20031011775500051
由于它既含有磷又含有硅，而硅、磷可起到协同作用，从而增加织物的阻燃性能。整理过程中，SP-03既可与其它阻燃剂如FRP-3010(见背景技术)共同使用，又可作为单一阻燃剂对织物进行整理。阻燃剂FRP-3010分子式如下：
Figure A20031011775500052
用本发明对棉、粘胶织物进行磷-硅协效应阻燃整理特
Figure A20031011775500053
在于：用加有SP-03的阻燃整理液对棉、粘胶织物进行整理，由于SP-03分子中含有反应性基团-OH，在焙烘工程中可以通过交联剂与纤维大分子中的羟基交联，故具有高耐久性，同时又因SP-03分子中的磷-硅协同效应使得整理后的织物有较高的阻燃效果。
具体实施方法
本工艺采用常规技术，将织物浸渍于含有：阻燃剂、树脂交联剂、磷酸、尿素、有机硅柔软剂、渗透剂的整理液中，经轧车浸轧(携液率70-95％)，在80-100℃预烘5分钟，再在140-180℃焙烘3-6分钟，中和，皂洗，漂洗、烘干。
在上述整理液中阻燃剂成分既可是SP-03与其它阻燃剂的混合体，又可是SP-03单独使用。通过SP-03与其它阻燃剂复合使用阻燃效果更佳。
实施例1，纯棉织物阻燃整理。
溶液组成：
FRP-3010                      250g
SP-03                         150g
醚化六羟甲基三聚氰胺          80g
渗透剂                        2g
有机硅柔软剂                  2g
尿素                          10g
磷酸                          20g
蒸馏水                        加至1000mL
整理方法：将纯棉织物浸渍于阻燃整理溶液中，经轧车浸轧(携液率85％左右)，然后在100℃下预烘4分钟，在160℃焙烘4分钟。用50g/L的纯碱溶液在25℃下中和，再在加有20g/L纯碱，2g/L皂粉的60℃的洗涤液中洗涤，然后漂洗，干燥。
实施例2，纯棉织物阻燃整理
溶液组成：
FRP-3010                       350g
SP-03                          50g
醚化六羟甲基三聚氰胺           80g
渗透剂                         2g
有机硅柔软剂                   2g
尿素                           10g
磷酸                           20g
蒸馏水                         加至1000mL
整理方法同例1。
实施例3，粘胶织物阻燃整理
溶液组成：
FRP-3010                      300g
SP-03                         100g
醚化六羟甲基三聚氰胺          80g
渗透剂                        2g
有机硅柔软剂                  2g
尿素                          10g
磷酸                          20g
蒸馏水                        加至1000mL
整理方法同例1。
比较例1，纯棉织物阻燃整理
溶液组成：
FRP-3010                      400g
醚化六羟甲基三聚氰胺          80g
渗透剂                        2g
有机硅柔软剂                  2g
尿素                          10g
磷酸                          20g
蒸馏水                        加至1000mL
整理方法同例1。
实施例4，粘胶织物阻燃整理
溶液组成：
FRP-3010                       350g
SP-03                          50g
醚化六羟甲基三聚氰胺           80g
渗透剂                         2g
有机硅柔软剂                   2g
尿素                           10g
磷酸                           20g
蒸馏水                         加至1000mL
整理方法同例1。
实施例5，粘胶织物阻燃整理
溶液组成：
FRP-3010                      250g
SP-03                         150g
醚化六羟甲基三聚氰胺          80g
渗透剂                        2g
有机硅柔软剂                  2g
尿素                          10g
磷酸                          20g
蒸馏水                        加至1000mL
实施方法同例1。
实施例6，粘胶织物阻燃整理
溶液组成：
FRP-3010                      300g
SP-03                         100g
醚化六羟甲基三聚氰胺          80g
渗透剂                        2g
有机硅柔软剂                  2g
尿素                          10g
磷酸                          20g
蒸馏水                        加至1000mL
实施方法同例1。
比较例2，粘胶织物阻燃整理
溶液组成：
FRP-3010                      400g
醚化六羟甲基三聚氰胺          80g
渗透剂                        2g
有机硅柔软剂                  2g
尿素                          20g
磷酸                          20g
蒸馏水                        加至1000mL
实施方法同例1。
              实施例1       实施例2      实施例3     比较例1      纯棉空白
增重率(％)    19.83         18.54        20.08       20.94        ——
LOI           36            34.5         37.5        33           18
              实施例4       实施例5      实施例6     比较例2      粘胶空白
增重率(％)    21.34         22.01        21.17       22.92        ——
LOI           30            31           31.5        29.5         17
从以上实验结果看出，与单独使用阻燃剂FRP-3010相比阻燃剂FRP-3010与自制的含硅磷酸酯阻燃剂SP-03按一定比例混合使用，整理后织物的阻燃效果有了很大的提高。

Claims (2)

1、一种棉、粘胶织物磷-硅协效应阻燃整理液，其特征在于在1000ml溶液中含有如下物质：
阻燃剂FRP-3010                 250～350g，
阻燃剂SP-03                    150～50g，
树脂交联剂                     60～100g，
渗透剂                         2～5g，
有机硅柔软剂                   2～10g，
尿                             10～12g，
催化剂                         15～20g，
蒸馏水                         加至1000mL。
2、根据权利要求1所述的阻燃整理液，其特征在于在1000ml溶液中含有如下物质：
阻燃剂FRP-3010                 280～320，
阻燃剂SP-03                    80～120，
树脂交联剂醚化六羟甲基三聚氰胺80g，
渗透剂JFC                      2g，
有机硅柔软剂                   2g，
尿素                           10g，
催化剂磷酸                     20g，
蒸馏水                   加至1000mL。
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