RU2378428C1 - Composition for fire-resistant treatment of polyamide fibres - Google Patents

Composition for fire-resistant treatment of polyamide fibres Download PDF

Info

Publication number
RU2378428C1
RU2378428C1 RU2008129989/04A RU2008129989A RU2378428C1 RU 2378428 C1 RU2378428 C1 RU 2378428C1 RU 2008129989/04 A RU2008129989/04 A RU 2008129989/04A RU 2008129989 A RU2008129989 A RU 2008129989A RU 2378428 C1 RU2378428 C1 RU 2378428C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
resistance
fire
water
polyamide
Prior art date
Application number
RU2008129989/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Александровна Кейбал (RU)
Наталья Александровна Кейбал
Сергей Николаевич Бондаренко (RU)
Сергей Николаевич Бондаренко
Виктор Федорович Каблов (RU)
Виктор Федорович Каблов
Елена Валериевна Сорокина (RU)
Елена Валериевна Сорокина
Иван Яковлевич Шиповский (RU)
Иван Яковлевич Шиповский
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority to RU2008129989/04A priority Critical patent/RU2378428C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2378428C1 publication Critical patent/RU2378428C1/en

Links

Landscapes

  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

FIELD: textile industry.
SUBSTANCE: composition for fire-resistant treatment contains the following components, wt parts: 20 of methyl phosphite borate, 1.3 of triethanolamine, 80 of water and 0.20-0.65 of 1% water solution of carboxymethylcellulose.
EFFECT: increased fire-resistance, water resistance, strength and resistance to thermal-oxidative destruction of polyamide fibres, increased strength of polyamide cord connection to rubber on the basis of chloroprene rubber.
2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к текстильной промышленности, к способам огнезащитной обработки синтетических волокон и может быть использовано в самолето-, автомобилестроении, резиновой промышленности и для других специальных целей.The invention relates to the textile industry, to methods of flame retardant processing of synthetic fibers and can be used in aircraft, automotive, rubber industry and for other special purposes.

Известен состав для огнезащитной отделки текстильных материалов из целлюлозных волокон, включающий продукт взаимодействия нитрилотриметилфосфоновой кислоты с азотсодержащим веществом и воду, причем в качестве азотсодержащего вещества он содержит мочевину (Пат. 2184184 Россия, D06М 13/432. Опубл. 27.06.01).A known composition for fire-retardant finishing of textile materials from cellulose fibers, including the product of the interaction of nitrilotrimethylphosphonic acid with a nitrogen-containing substance and water, and it contains urea as a nitrogen-containing substance (Pat. 2184184 Russia, D06M 13/432. Publ. 27.06.01).

Однако применение данного состава требует сушки пропитанного корда при высокой температуре и предназначен только для материалов из хлопчатобумажных, льняных и вискозных волокон.However, the use of this composition requires drying the impregnated cord at high temperature and is intended only for materials made of cotton, linen and viscose fibers.

Известен состав для огнестойкой обработки текстильных материалов, включающий производное хлорэндиковой кислоты и органический растворитель, причем с целью повышения огнестойкости материалов из полиамидных или целлюлозных волокон он дополнительно содержит трехокись сурьмы (Авторское свидетельство 953045 СССР, D06М 13/20. Опубл. 23.08.82).A known composition for flame retardant processing of textile materials, including a derivative of chlorendic acid and an organic solvent, and in order to increase the fire resistance of materials from polyamide or cellulose fibers, it additionally contains antimony trioxide (Copyright certificate 953045 USSR, D06M 13/20. Publ. 23.08.82).

Однако данный состав отличается сложной рецептурой, а в качестве растворителя применяется токсичное вещество.However, this composition has a complex formulation, and a toxic substance is used as a solvent.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является состав для огнезащитной отделки химических волокон на основе 5-7%-ного водного раствора фосфорсодержащего мономера (Факрил-М) с использованием окислительно-восстановительной системы Fe2+2О2 (Заявка на изобретение 93012912 Россия. Опубл. 20.09.96).Closest to the invention in technical essence is a composition for flame retardant chemical fibers based on a 5-7% aqueous solution of phosphorus-containing monomer (Fakril-M) using a redox system Fe 2+ -N 2 About 2 (Application for invention 93012912 Russia, publ. 09/20/96).

Однако данный состав необходимо прививать на волокна длительное время и при высокой температуре.However, this composition must be grafted onto the fibers for a long time and at high temperature.

Задача: разработка состава для огнезащитной обработки полиамидных волокон, обеспечивающего повышенную огнестойкость и физико-механические показатели волокон.Objective: development of a composition for flame retardant processing of polyamide fibers, providing increased fire resistance and physical and mechanical properties of the fibers.

Техническим результатом является повышение огнестойкости, прочности и стойкости к термоокислительной деструкции полиамидных волокон, водостойкости, повышение прочности связи полиамидного волокна с резиной на основе хлоропренового каучука.The technical result is to increase fire resistance, strength and resistance to thermal oxidative degradation of polyamide fibers, water resistance, increase the bond strength of polyamide fiber with rubber based on chloroprene rubber.

Поставленный технический результат достигается тем, что состав для огнезащитной обработки полиамидных волокон, включающий фосфорсодержащее соединение и воду, причем в качестве фосфорсодержащего соединения он содержит борат метилфосфита и дополнительно - триэтаноламин и 1%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: борат метилфосфита - 20, вода - 80, триэтаноламин - 1,3, 1%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы - 0,20-0,65.The technical result is achieved in that the composition for flame retardant treatment of polyamide fibers, including a phosphorus-containing compound and water, moreover, as a phosphorus-containing compound, it contains methylphosphite borate and additionally triethanolamine and a 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose in the following ratio, wt.h. : methylphosphite borate - 20, water - 80, triethanolamine - 1.3, 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose - 0.20-0.65.

Нами установлено, что причиной повышения огнестойкости и стойкости к термоокислительной деструкции полиамидных волокон является образование тонкой огнезащитной пленки на поверхности волокон, которая ингибирует процесс горения за счет образования вспененного слоя с лучшей теплопроводностью.We found that the reason for increasing fire resistance and resistance to thermal oxidative degradation of polyamide fibers is the formation of a thin fire-retardant film on the surface of the fibers, which inhibits the combustion process due to the formation of a foamed layer with better thermal conductivity.

Повышение прочности волокна обусловлено локализацией микродефектов на его поверхности пропиточным составом, так как микродефекты являются первопричиной разрушения волокна при воздействии на него внешних напряжений.The increase in fiber strength is due to the localization of microdefects on its surface with an impregnating composition, since microdefects are the root cause of the destruction of the fiber when exposed to external stresses.

Повышение водостойкости объясняется введением в пропиточный состав 1%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы, который препятствует вымыванию пропиточного состава с поверхности волокна.The increase in water resistance is explained by the introduction of a 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose into the impregnating composition, which prevents the washing out of the impregnating composition from the surface of the fiber.

Адгезия полиамидного волокна к резине возрастает, по-видимому, за счет появления новых полярных функциональных групп на поверхности волокна, которые вступают в физическое взаимодействие с хлоропреновым каучуком.The adhesion of the polyamide fiber to the rubber increases, apparently due to the emergence of new polar functional groups on the surface of the fiber, which enter into physical interaction with chloroprene rubber.

Борат метилфосфита - использовался ранее, для огнезащитной модификации целлюлозных материалов (Патент РФ 2254341 C1, С08В 15/05. Опубл. 20.06.05).Methylphosphite borate - was used earlier for flame retardant modification of cellulosic materials (RF Patent 2254341 C1, СВВ 15/05. Publ. 20.06.05).

Триэтаноламин (ТУ 6-02-916-79) применяется в качестве абсорбента «кислых» газов, как сырье для получения ПАВ, в фармацевтике и косметике.Triethanolamine (TU 6-02-916-79) is used as an absorbent of "acid" gases, as a raw material for the production of surfactants, in pharmaceuticals and cosmetics.

Карбоксиметилцеллюлоза (ТУ 6-55-39-90) применяется в синтетических моющих средствах в качестве стабилизатора, как загуститель водных сред.Carboxymethyl cellulose (TU 6-55-39-90) is used in synthetic detergents as a stabilizer, as a thickener for aqueous media.

Применение данного состава позволяет существенно упростить модификацию полиамидных волокон. Так, для достижения положительного эффекта не требуется использования высококонцентрированных огнезащитных составов. Использование 20%-ного водного раствора бората метилфосфита наиболее оптимально. Уменьшение концентрации бората метилфосфита не позволяет достичь эффекта самозатухания, а увеличение концентрации способствует снижению прочности волокон.The use of this composition can significantly simplify the modification of polyamide fibers. So, to achieve a positive effect, the use of highly concentrated flame retardants is not required. The use of a 20% aqueous solution of methylphosphite borate is most optimal. A decrease in the concentration of methylphosphite borate does not allow the self-extinguishing effect to be achieved, and an increase in the concentration reduces the strength of the fibers.

При уменьшении или увеличении содержания триэтаноламина в огнезащитном составе ухудшаются огнезащитные и прочностные свойства полиамидных волокон, так как меняется кислотность среды.With a decrease or increase in the content of triethanolamine in the flame retardant composition, the flame retardant and strength properties of polyamide fibers deteriorate, as the acidity of the medium changes.

При увеличении содержания в пропиточном составе 1%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы снижается огнестойкость волокна, а при уменьшении снижается прочность полиамидного волокна и стойкость к вымыванию пропиточного состава с поверхности волокна.With an increase in the content in the impregnating composition of a 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose, the fire resistance of the fiber decreases, and with a decrease in the strength of the polyamide fiber and the resistance to leaching of the impregnating composition from the surface of the fiber decreases.

Необходимо отметить, что применение данного состава для огнезащитной обработки полиамидных волокон не требует высоких температур и сложного аппаратурного оформления.It should be noted that the use of this composition for flame retardant processing of polyamide fibers does not require high temperatures and complex hardware design.

Пример приготовления огнезащитного модифицирующего состава.An example of the preparation of flame retardant modifying composition.

В реактор с мешалкой, содержащий 20%-ный водный раствор бората метилфосфита, приливают при перемешивании триэтаноламин. Перемешивание проводят в течение 1-2 минуты при комнатной температуре, затем добавляют 1%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и перемешивают 5 минут.Triethanolamine is poured into a stirred reactor containing a 20% aqueous solution of methylphosphite borate with stirring. Stirring is carried out for 1-2 minutes at room temperature, then a 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose is added and mixed for 5 minutes.

Получают пропиточные составы 1-3, рецептура которых приведена в таблице 1.Get impregnating compositions 1-3, the formulation of which is shown in table 1.

Составами 1-3 пропитывают в течение 1 минуты полиамидный корд марки 232 КНТС и высушивают при комнатной температуре (20°С) до постоянной массы. Затем термостатируют в течение 30 минут при 100°С.Compounds 1-3 are impregnated for 1 minute polyamide cord brand 232 KNTS and dried at room temperature (20 ° C) to constant weight. Then thermostat for 30 minutes at 100 ° C.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Образцы полиамидных волокон (длиной 20 см) помещают на 1 минуту в 20%-ный водный раствор бората метилфосфита, предварительно нейтрализованный раствором триэтаноламина до pH 7 и содержащий 0,20 мас.ч. 1%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы с последующей сушкой при комнатной температуре, затем проводят термостатирование в течение 30 минут при 100°С.Example 1. Samples of polyamide fibers (20 cm long) are placed for 1 minute in a 20% aqueous solution of methylphosphite borate, previously neutralized with a solution of triethanolamine to pH 7 and containing 0.20 wt.h. 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose, followed by drying at room temperature, then thermostating is carried out for 30 minutes at 100 ° C.

Примеры 2-3 осуществляют по примеру 1, изменяя содержание 1%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы.Examples 2-3 are carried out as in example 1, changing the content of a 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose.

Полученные образцы подвергают исследованию на стойкость к горению (ГОСТ 21793-76), прочность при разрывном напряжении (ГОСТ 20403-75), стойкость к термоокислительной деструкции (исследования проводились при температуре 300°С в течение 30 минут), водопоглощение (ГОСТ 4650-65). Прочность связи пропитанного корда с резиной на основе хлоропренового каучука (Ф.Ф.Кошелев и др. Общая технология резины. - М.: Химия, 1978, - с.85) определяли Н-методом (ГОСТ 23785.7-89) на разрывной машине РМИ-60. Полученные результаты приведены в таблице 2.The obtained samples are tested for resistance to combustion (GOST 21793-76), tensile strength (GOST 20403-75), resistance to thermal oxidative degradation (studies were carried out at a temperature of 300 ° C for 30 minutes), water absorption (GOST 4650-65 ) The bond strength of the impregnated cord with rubber based on chloroprene rubber (F.F.Koshelev et al. General technology of rubber. - M .: Chemistry, 1978, p.85) was determined by the N-method (GOST 23785.7-89) on a RMI tensile testing machine -60. The results are shown in table 2.

Из таблицы видно, что с уменьшением 1%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы улучшаются физико-механические показатели модифицированных волокон. Так, при обработке полиамидного волокна огнезащитным составом по рецепту 1 разрывная нагрузка увеличивается с 17,5 кгс до 37,6 кгс. Кроме того, модифицированные волокна проявляют большую стойкость к термоокислительной деструкции. Снижение потери массы с 3,6% до 0,117% при 300°С у полиамидного волокна свидетельствует об эффективном действии огнезащитного состава, как катализатора коксообразования при термоокислительной деструкции исследованных волокон. Применение указанного состава способствует увеличению прочности связи полиамидного волокна с резиной с 3,2 кгс до 4,3 кгс при использовании состава по рецепту 1.The table shows that with a decrease in a 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose, the physical and mechanical properties of the modified fibers improve. So, when processing polyamide fiber with a flame retardant according to recipe 1, the breaking load increases from 17.5 kgf to 37.6 kgf. In addition, modified fibers exhibit greater resistance to thermal oxidative degradation. The decrease in weight loss from 3.6% to 0.117% at 300 ° C for polyamide fiber indicates the effective action of the flame retardant, as a coke formation catalyst during thermal oxidative degradation of the studied fibers. The use of this composition helps to increase the bond strength of the polyamide fiber with rubber from 3.2 kgf to 4.3 kgf when using the composition of recipe 1.

Таблица 1Table 1 КомпонентComponent Содержание компонентов, мас.ч., в композицииThe content of components, parts by weight, in the composition 1one 22 33 Борат метилфосфитаMethyl Phosphite Borate 20,020,0 20,020,0 20,020,0 ВодаWater 80,080.0 80,080.0 80,080.0 ТриэтаноламинTriethanolamine 1,31.3 1,31.3 1,31.3 1%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы1% aqueous carboxymethyl cellulose solution 0,200.20 0,330.33 0,650.65

Таблица 2table 2 Вид испытанийType of test БезWithout № образца по примерамSample No. for examples пропиткиimpregnation 1one 22 33 Разрывная нагрузка, кгсBreaking load, kgf 17,517.5 37,637.6 21,521.5 27,627.6 Удлинение, ммElongation mm 32,032,0 43,643.6 34,034.0 40,640.6 Водопоглощение, %Water absorption,% 17,417.4 -7,0-7.0 -12,4-12.4 -13,6-13.6 Потеря массы, %Mass loss% 3,63.6 0,1170.117 0,1200,120 1,1451,145 ОгнестойкостьFire resistance ГоритBurns Самозату-
хает ч/з 5 с
Samozatu-
hay h / s 5 s
СамозатухаетSelf extinguishing Не восплам.Do not ignite.
Адгезия к резине на основе ХК (Н-метод), кгсAdhesion to rubber based on HC (H-method), kgf 3,23.2 4,34.3 3,93.9 3,53,5

Технико-экономический эффект, полученный от применения данного состава, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить огнестойкость, водостойкость, прочность и стойкость к термоокислительной деструкции и адгезию к резине полиамидных волокон, не требует сложного аппаратурного оформления, длительного времени обработки, что позволяет избежать многостадийности обработки.The technical and economic effect obtained from the use of this composition is that its use can significantly increase fire resistance, water resistance, strength and resistance to thermo-oxidative degradation and adhesion to polyamide fiber rubber, does not require complex hardware design, long processing time, which allows Avoid multi-stage processing.

Claims (1)

Состав для огнезащитной обработки полиамидных волокон, включающий фосфорсодержащее соединение и воду, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего соединения он содержит борат метилфосфита и дополнительно триэтаноламин и 1%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Борат метилфосфита 20 Вода 80 Триэтаноламин 1,3 1%-ный Водный раствор карбоксиметилцеллюлозы 0,20-0,65
Composition for flame retardant treatment of polyamide fibers, including a phosphorus-containing compound and water, characterized in that as a phosphorus-containing compound it contains methyl phosphite borate and additionally triethanolamine and a 1% aqueous solution of carboxymethyl cellulose in the following ratio of components, parts by weight:
Methyl Phosphite Borate twenty Water 80 Triethanolamine 1.3 1% aqueous carboxymethyl cellulose solution 0.20-0.65
RU2008129989/04A 2008-07-21 2008-07-21 Composition for fire-resistant treatment of polyamide fibres RU2378428C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008129989/04A RU2378428C1 (en) 2008-07-21 2008-07-21 Composition for fire-resistant treatment of polyamide fibres

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008129989/04A RU2378428C1 (en) 2008-07-21 2008-07-21 Composition for fire-resistant treatment of polyamide fibres

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2378428C1 true RU2378428C1 (en) 2010-01-10

Family

ID=41644217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008129989/04A RU2378428C1 (en) 2008-07-21 2008-07-21 Composition for fire-resistant treatment of polyamide fibres

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2378428C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Annalisa et al. DNA-chitosan cross-linking and photografting to cotton fabrics to improve washing fastness of the fire-resistant finishing
Li et al. N-halamine-bonded cotton fabric with antimicrobial and easy-care properties
EP1857586A1 (en) Flame-retardant polyester fiber and method for producing same
JP4495457B2 (en) Method for flameproofing cellulose fiber
RU2418899C1 (en) Composition for fire-proof treatment of synthetic fibres
RU2481428C1 (en) Composition for fire-proof treatment of polyester fibres
RU2344215C1 (en) Composition for fireproof processing of polyamide fibres
RU2648917C2 (en) Cellulose substrate with anti-flame properties and relative production method
EP2635737A1 (en) Flame retarded textile and process for coating textile
RU2378428C1 (en) Composition for fire-resistant treatment of polyamide fibres
RU2378427C1 (en) Method for modification of polyamide fibres
RU2418897C1 (en) Composition for fire-proof treatment of synthetic fibres
Alongi et al. Use of calcium chloride to enhance the efficacy of polyamidoamines as flame retardants for cotton
RU2418898C1 (en) Composition for fire-proof treatment of polyamide fibres
AU2019213315A1 (en) Phosphonated pbi fiber
RU2346095C1 (en) Method for modification of polyamide fibers
RU2435890C1 (en) Composition for fire-proof treatment of polyether fibres
RU2330135C1 (en) Mixture for fire-proof processing of synthetic fibres
RU2330136C1 (en) Method of modifying synthetic fibre
JP5075419B2 (en) Flame-retardant finishing agent for polyester fiber, flame-retardant processing method, and flame-retardant polyester fiber
Alam A critical study of the effects of flame retardancy on different knit fabrics
RU2487205C1 (en) Method of modifying polyester fibre
FR2707308A1 (en) Process for nonpermanent flame-retardant treatment of textiles with the aid of solutions of alkylaminomethylenephosphonic acid salts
Pal et al. Eco-friendly fire-retardant finishing of cotton fabric with mixture of ammonium sulfamate and sodium Stannate with and without zinc acetate as external reagent
RU2254341C1 (en) Method of manufacturing modified cellulose materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100722