RU2487205C1 - Method of modifying polyester fibre - Google Patents

Method of modifying polyester fibre Download PDF

Info

Publication number
RU2487205C1
RU2487205C1 RU2012112280/04A RU2012112280A RU2487205C1 RU 2487205 C1 RU2487205 C1 RU 2487205C1 RU 2012112280/04 A RU2012112280/04 A RU 2012112280/04A RU 2012112280 A RU2012112280 A RU 2012112280A RU 2487205 C1 RU2487205 C1 RU 2487205C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
resistance
pts
fibers
modifying
Prior art date
Application number
RU2012112280/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Владимировна Головешкина
Виктор Федорович Каблов
Иван Яковлевич Шиповский
Наталья Александровна Кейбал
Сергей Николаевич Бондаренко
Анастасия Сергеевна Иванова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное 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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2012112280/04A priority Critical patent/RU2487205C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2487205C1 publication Critical patent/RU2487205C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves modifying polyester fibres by treating, at room temperature, with a composition which contains 20.00-25.00 pts.wt methylphosphite borate, 75.00-80.00 pts.wt water, 20.00-25.00 pts.wt ammonia and 0.30-0.75 pts.wt phenol-formaldehyde resin SF-282. Treatment is carried out for 1 minute at 20°C, followed by temperature control at 150°C for 30 minutes.
EFFECT: high fire-resistance, improved physical and mechanical properties and heat-resistance of polyester fibre, considerable simplification of the method of modifying said fibre.
2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к текстильной промышленности, к способам огнезащитной обработки полиэфирных волокон, и может быть использовано в самолето-, автомобилестроении, для изготовления изделий технического текстиля и для других специальных целей.The invention relates to the textile industry, to methods for flame retardant processing of polyester fibers, and can be used in aircraft, automotive, for the manufacture of technical textiles and for other special purposes.

Известен способ огнезащитной отделки текстильных материалов из целлюлозных волокон, заключающийся в их пропитке составом, включающим продукт взаимодействия нитрилотриметилфосфоновой кислоты с азотсодержащим веществом и воду, при температуре 30-70°C в течение 3-10 с и отжимают до влажного привеса 80-90%. Далее материал подвергают сушке при 90-220° (пат. 2184184 Россия, D06M 13/432; опубл. 27.06.01).A known method of fire-retardant finishing of textile materials from cellulose fibers, which consists in impregnating them with a composition comprising the reaction product of nitrilotrimethylphosphonic acid with a nitrogen-containing substance and water, at a temperature of 30-70 ° C for 3-10 s and squeezed to a wet gain of 80-90%. Next, the material is dried at 90-220 ° (US Pat. 2184184 Russia, D06M 13/432; publ. 06/27/01).

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

Известен способ огнестойкой обработки текстильных материалов, заключающийся в пропитке образцов капроновой ткани и хлопчатобумажного трикотажного полотна составом, содержащим производное хлорэндиковой кислоты и органический растворитель, в плюсовке при 20°C в течение 5 минут, с последующей сушкой на воздухе (Авторское свидетельство 953045 СССР, D06M 13/20; опубл. 23.08.82).A known method of flame retardant processing of textile materials, which consists in impregnating samples of nylon fabric and cotton knitted fabric with a composition containing a derivative of chlorendic acid and an organic solvent, in a batch at 20 ° C for 5 minutes, followed by drying in air (Copyright certificate 953045 USSR, D06M 13/20; publ. 08.23.82).

Однако в данном способе используется многокомпонентный модифицирующий состав в совокупности с вредным для окружающей среды и здоровья человека растворителем.However, this method uses a multicomponent modifying composition in conjunction with a solvent harmful to the environment and human health.

Также известен способ модификации полиамидных волокон, заключающийся в их пропитке составом, содержащим борат метилфосфит, воду и полиэтиленполиамин, с последующей их сушкой и термостатированием (пат. 2346095 Россия, D06M 13/50; опубл. 10.02.09).Also known is a method of modifying polyamide fibers, which consists in impregnating them with a composition containing methyl phosphite borate, water and polyethylene polyamine, followed by drying and temperature control (US Pat. 2346095 Russia, D06M 13/50; publ. 02/10/09).

Однако данный способ требует сушки пропитанных волокон и предназначен только для материалов из полиамидных волокон.However, this method requires drying the impregnated fibers and is intended only for materials made of polyamide fibers.

Известен способ модификации синтетических волокон, заключающийся в их пропитке составом, содержащим фосфорборсодержащий метакрилат, аммиак и персульфат натрия, с последующей их сушкой (пат. 2330136 Россия, D06M 14/08; опубл. 27.07.08).A known method of modifying synthetic fibers, which consists in impregnating them with a composition containing phosphorus-containing methacrylate, ammonia and sodium persulfate, followed by drying (Pat. 2330136 Russia, D06M 14/08; publ. 07.27.08).

Однако данный способ не приводит к увеличению термостойкости модифицированных волокон.However, this method does not increase the heat resistance of the modified fibers.

Наиболее близким по технической сущности является способ модификации полиамидных волокон путем их обработки составом, включающим борат метилфосфита, воду, триэтаноламин и водный раствор карбокосиметилцеллюлозы при 20°C в течение 1 мин., с последующей сушкой на воздухе и термостатированием при 100°C 30 мин (пат. №2378427 Россия, D06M 13/447; опубл. 10.01.10).The closest in technical essence is a method of modifying polyamide fibers by treating them with a composition including methylphosphite borate, water, triethanolamine and an aqueous solution of carboxymethyl cellulose at 20 ° C for 1 min, followed by drying in air and thermostating at 100 ° C for 30 min ( Patent No. 2378427 Russia, D06M 13/447; publ. 10.01.10).

Однако данный способ получения огнезащитных полиамидных волокон продолжителен по времени.However, this method of obtaining flame retardant polyamide fibers is time-consuming.

Задача: разработка способа получения модифицированных полиэфирных волокон, не требующего сложного аппаратурного оформления, не продолжительного по времени и позволяющего получать изделия на их основе с повышенной огнестойкостью, физико-механическими показателями, термостойкостью.Objective: to develop a method for producing modified polyester fibers that does not require complex hardware design, is not time-consuming and allows to obtain products based on them with increased fire resistance, physical and mechanical properties, and heat resistance.

Техническим результатом является упрощение способа получения модифицированных полиэфирных волокон, повышение их огнестойкости, прочности, термостойкости и стойкости к термоокислительной деструкции.The technical result is to simplify the method of producing modified polyester fibers, increase their fire resistance, strength, heat resistance and resistance to thermal oxidative degradation.

Поставленный технический результат достигается тем, что способ модификации полиэфирных волокон путем обработки при комнатной температуре композицией, включающей фосфорсодержащее соединение борат метилфосфита 20,00-25,00 мас.ч. и воду 75,00-80,00 мас.ч. в течение 1 минуты при 20°C с последующим термостатированием в течение 30 минут, отличающийся тем, что обработку осуществляют композицией, дополнительно содержащей аммиак 20,00-25,00 мас.ч. и фенолформальдегидную смолу СФ-282 0,30-0,75 мас.ч., а термостатирование проводят при 150°C.The technical result is achieved by the fact that the method of modifying polyester fibers by treating at room temperature with a composition comprising a phosphorus-containing compound methylphosphate borate 20.00-25.00 wt.h. and water 75.00-80.00 parts by weight for 1 minute at 20 ° C followed by temperature control for 30 minutes, characterized in that the treatment is carried out by a composition additionally containing ammonia 20.00-25.00 wt.h. and phenol-formaldehyde resin SF-282 0.30-0.75 parts by weight, and thermostating is carried out at 150 ° C.

Установлено, что причиной повышения огнестойкости, термостойкости, стойкости к термоокислительной деструкции полиэфирных волокон является образование тонкой огнезащитной пленки на поверхности волокна, которая ингибирует процесс горения за счет образования «коксовой шапки», прикрывающей поверхность от теплового потока, что ограничивает поступление кислорода к источнику горения.It is established that the reason for increasing fire resistance, heat resistance, and resistance to thermal oxidative degradation of polyester fibers is the formation of a thin fire-retardant film on the fiber surface, which inhibits the combustion process due to the formation of a “coke cap” that covers the surface from the heat flux, which limits the flow of oxygen to the combustion source.

Повышение прочности волокон обусловлено склеиванием отдельных филаментов между собой в процессе термофиксации и локализацией микродефектов на их поверхности пропиточным составом, так как микродефекты являются первопричиной разрушения волокон при воздействии на них внешних напряжений.The increase in fiber strength is due to the bonding of individual filaments to each other during thermal fixation and the localization of microdefects on their surface with an impregnating composition, since microdefects are the root cause of the destruction of fibers when exposed to external stresses.

Борат метилфосфита использовался ранее для огнезащитной модификации целлюлозных материалов (патент РФ №2254341, C1 С08В 15/05, опубл. 20.06.05).Methyl phosphite borate was previously used for flame retardant modification of cellulosic materials (RF patent No. 2254341, C1 CB 15/05, publ. 06/20/05).

Аммиак (ГОСТ-6221-90) используется для производства азотных удобрений (нитрат и сульфат аммония, мочевина), взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты, соды.Ammonia (GOST-6221-90) is used for the production of nitrogen fertilizers (ammonium nitrate and sulfate, urea), explosives and polymers, nitric acid, soda.

Фенолформальдегидная смола СФ-282 (ТУ 2221-034-10687966-2000) предназначена для изготовления латексно-смоляных составов при пропитке шинного корда и креплении резин к текстильным материалам.Phenol-formaldehyde resin SF-282 (TU 2221-034-10687966-2000) is intended for the manufacture of latex-resin compositions for the impregnation of tire cord and fastening rubbers to textile materials.

Данный способ позволяет существенно упростить модификацию полиэфирных волокон за счет исключения стадии сушки.This method can significantly simplify the modification of polyester fibers by eliminating the drying stage.

Использование 20-25%-ного водного раствора бората метилфосфита наиболее оптимально. Уменьшение концентрации борат метилфосфита не позволяет достичь эффекта самозатухания, а увеличение концентрации способствует снижению прочности волокна.The use of a 20-25% 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 fiber.

Использование 20-25 мас.ч. аммиака наиболее оптимально. При уменьшении или увеличении содержания аммиака в огнезащитном составе ухудшаются огнезащитные и прочностные свойства полиэфирных волокон, так как меняется кислотность среды.Using 20-25 parts by weight ammonia is most optimal. With a decrease or increase in the ammonia content in the flame retardant, the flame retardant and strength properties of the polyester fibers deteriorate, as the acidity of the medium changes.

Использование 0,30-0,75 мас.ч, фенолформальдегидной смолы СФ-282 наиболее оптимально. При увеличении или уменьшении содержания в пропиточном составе фенолформальдегидной смолы снижается огнестойкость, термостойкость и прочность полиэфирных волокон.The use of 0.30-0.75 parts by weight of phenol-formaldehyde resin SF-282 is most optimal. With an increase or decrease in the content of phenol-formaldehyde resin in the impregnating composition, the fire resistance, heat resistance and strength of the polyester fibers decrease.

Необходимо отметить, что данный способ модификации не требует высоких температур и сложного аппаратурного оформления.It should be noted that this modification method does not require high temperatures and complex hardware design.

Обработку проводят следующим образом: исходные образцы полиэфирных волокон обрабатывают составом, содержащим 20%-ный водный раствор бората метилфосфита, аммиак и 15%-ный водный раствор фенолформальдегидной смолы СФ-282. Затем волокна термостатируют в течение 30 минут при 150°C.The treatment is carried out as follows: the initial samples of polyester fibers are treated with a composition containing a 20% aqueous solution of methylphosphite borate, ammonia and a 15% aqueous solution of phenol-formaldehyde resin SF-282. Then the fibers are thermostated for 30 minutes at 150 ° C.

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

Пример 1. Образцы полиэфирных волокон (длиной 50 см) помещают на 1 минуту в 20%-ный водный раствор бората метилфосфита, предварительно нейтрализованного раствором аммиака 20 мас.ч. до pH 7, содержащего 0,3 мас.ч. фенолформальдегидной смолы СФ-282 с последующим отжимом и термостатированием в течение 30 минут при 150°C.Example 1. Samples of polyester fibers (50 cm long) are placed for 1 minute in a 20% aqueous solution of methylphosphite borate, previously neutralized with an ammonia solution of 20 wt.h. to pH 7, containing 0.3 wt.h. phenol-formaldehyde resin SF-282, followed by extraction and thermostating for 30 minutes at 150 ° C.

Примеры 2-3 осуществляются по примеру 1, изменяя содержание бората метилфосфита, аммиака и фенолформальдегидной смолы.Examples 2-3 are carried out as in example 1, changing the content of methyl phosphite borate, ammonia and phenol-formaldehyde resin.

Полученные образцы подвергают исследованию на стойкость к горению (ОСТ 190094-79), разрывной нагрузки и удлинения при разрыве (ГОСТ 23785.1-2001), термостойкости (ГОСТ 23785.6-2001), стойкости к термоокислительной деструкции (исследования проводились при температуре 400°C в течение 30 минут). Полученные результаты приведены в таблице 2.The obtained samples are tested for resistance to burning (OST 190094-79), breaking load and elongation at break (GOST 23785.1-2001), heat resistance (GOST 23785.6-2001), resistance to thermal oxidative degradation (studies were carried out at a temperature of 400 ° C for 30 minutes). The results are shown in table 2.

Из таблицы 2 видно, что обработанные полиэфирные волокна проявляют большую стойкость к термоокислительной деструкции. Например, наличие коксового остатка 60% при 400°C у полиэфирных волокон по рецепту 1 свидетельствует об эффективном действии огнезащитного состава, как катализатора коксообразования при термоокислительной деструкции исследованных волокон. Применение указанного состава способствует увеличению разрывной нагрузки с 18 кгс до 26 кгс, а также увеличению термостойкости полиэфирных волокон с 89% до 96%.From table 2 it is seen that the processed polyester fibers exhibit greater resistance to thermal oxidative degradation. For example, the presence of a coke residue of 60% at 400 ° C in the polyester fibers according to recipe 1 indicates the effective action of the flame retardant composition as a coke formation catalyst during thermal oxidative degradation of the studied fibers. The use of this composition helps to increase the breaking load from 18 kgf to 26 kgf, as well as increase the heat resistance of polyester fibers from 89% to 96%.

Таблица 1Table 1 Компоненты составаComposition Components Содержание компонентов, мас.ч.The content of components, parts by weight II IIII IIIIII Борат метилфосфитаMethyl Phosphite Borate 20,0020.00 25,0025.00 25,0025.00 ВодаWater 80,0080.00 75,0075.00 75,0075.00 АммиакAmmonia 20,0020.00 25,0025.00 25,0025.00 Фенолформальдегидная смола (СФ-282)Phenol formaldehyde resin (SF-282) 0,3000,300 0,3750.375 0,7500.750

Таблица 2table 2 СвойстваThe properties Показатели для композицииIndicators for composition Без пропиткиNo impregnation 1one 22 33 Разрывная нагрузка, кгсBreaking load, kgf 18eighteen 2525 2626 2626 Удлинение, ммElongation mm 18eighteen 3232 3333 3333 ОгнестойкостьFire resistance ГоритBurns ЗатухаетFades out ЗатухаетFades out ЗатухаетFades out Термостойкость, %Heat resistance,% 8989 9292 9696 9292 Коксовый остаток, % (400°C)Coke residue,% (400 ° C) 00 6060 3939 50fifty Привес, %Weight gain,% -- 77 99 1010

Технико-экономический эффект, полученный от применения данного способа модификации, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить огнестойкость, стойкость к термоокислительной деструкции, термостойкость, разрывную нагрузку полиэфирных волокон, не требует сложного аппаратурного оформления, длительного времени обработки, исключая стадию сушки, что позволяет избежать многостадийности процесса пропитки.The technical and economic effect obtained from the use of this modification method consists in the fact that its application can significantly increase fire resistance, resistance to thermal oxidative degradation, heat resistance, breaking load of polyester fibers, does not require complex hardware design, long processing time, excluding the drying stage, which avoids the multi-stage process of impregnation.

Claims (1)

Способ модификации полиэфирных волокон путем обработки при комнатной температуре композицией, включающей фосфорсодержащее соединение борат метилфосфита 20,00-25,00 мас.ч. и воду 75,00-80,00 мас.ч. в течение 1 мин при 20°C с последующим термостатированием в течение 30 мин, отличающийся тем, что обработку осуществляют композицией, дополнительно содержащей аммиак 20,00-25,00 мас.ч. и фенолформальдегидную смолу СФ-282 0,30-0,75 мас.ч., а термостатирование проводят при 150°C. A method of modifying polyester fibers by treating at room temperature with a composition comprising a phosphorus-containing compound methylphosphite borate 20.00-25.00 parts by weight and water 75.00-80.00 parts by weight for 1 min at 20 ° C, followed by temperature control for 30 min, characterized in that the treatment is carried out by a composition additionally containing ammonia 20.00-25.00 wt.h. and phenol-formaldehyde resin SF-282 0.30-0.75 parts by weight, and thermostating is carried out at 150 ° C.
RU2012112280/04A 2012-03-29 2012-03-29 Method of modifying polyester fibre RU2487205C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012112280/04A RU2487205C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Method of modifying polyester fibre

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012112280/04A RU2487205C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Method of modifying polyester fibre

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2487205C1 true RU2487205C1 (en) 2013-07-10

Family

ID=48788262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012112280/04A RU2487205C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Method of modifying polyester fibre

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2487205C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5399698A (en) * 1977-02-10 1978-08-31 Furukawa Electric Co Ltd:The Method of preparing fire retarding/antismoke agent
EP0284200B1 (en) * 1987-03-24 1992-12-02 Komatsu Seiren Co., Ltd. Method for treatment of fibrous materials
EP1065309A1 (en) * 1998-02-13 2001-01-03 Isle Firestop Ltd. Method for the flame-retardant processing of textile materials
RU2344215C1 (en) * 2007-06-18 2009-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет ( ВолгГТУ) Composition for fireproof processing of polyamide fibres
RU2378427C1 (en) * 2008-07-21 2010-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for modification of polyamide fibres
RU2418899C1 (en) * 2010-01-11 2011-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Composition for fire-proof treatment of synthetic fibres

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5399698A (en) * 1977-02-10 1978-08-31 Furukawa Electric Co Ltd:The Method of preparing fire retarding/antismoke agent
EP0284200B1 (en) * 1987-03-24 1992-12-02 Komatsu Seiren Co., Ltd. Method for treatment of fibrous materials
EP1065309A1 (en) * 1998-02-13 2001-01-03 Isle Firestop Ltd. Method for the flame-retardant processing of textile materials
RU2344215C1 (en) * 2007-06-18 2009-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет ( ВолгГТУ) Composition for fireproof processing of polyamide fibres
RU2378427C1 (en) * 2008-07-21 2010-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for modification of polyamide fibres
RU2418899C1 (en) * 2010-01-11 2011-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Composition for fire-proof treatment of synthetic fibres

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104562387A (en) Manufacturing method of acrylic fiber and bamboo fiber blended water-repellent shell fabric
RU2481428C1 (en) Composition for fire-proof treatment of polyester fibres
JP2023522590A (en) Flame retardant treatment of lignocellulosic materials, resulting flame retardant lignocellulosic materials and uses thereof
KR101280553B1 (en) Quasi-noncombustible spun yarn containing rayon staple fiber and corbon fiber, fabric using the same
RU2487205C1 (en) Method of modifying polyester fibre
RU2418899C1 (en) Composition for fire-proof treatment of synthetic fibres
US9945068B2 (en) Flame retardant fabrics and methods for manufacturing the same
BR112022001940A2 (en) Method for the production of lyocell staple fibers
US11913140B2 (en) Phosphonated PBI fiber
DE102007014272A1 (en) Process for the flameproofing of cotton
RU2378427C1 (en) Method for modification of polyamide fibres
RU2330136C1 (en) Method of modifying synthetic fibre
DE1946075C3 (en) Process for modifying cellulosic fiber materials
RU2346095C1 (en) Method for modification of polyamide fibers
RU2344215C1 (en) Composition for fireproof processing of polyamide fibres
RU2418897C1 (en) Composition for fire-proof treatment of synthetic fibres
CN108166128A (en) A kind of preparation process of high-strength anti-flaming all-cotton fabric
RU2435890C1 (en) Composition for fire-proof treatment of polyether fibres
RU2378428C1 (en) Composition for fire-resistant treatment of polyamide fibres
RU2418898C1 (en) Composition for fire-proof treatment of polyamide fibres
CN113089125B (en) Non-woven fabric with high strength and long service life and preparation method and application thereof
Brohi et al. Sustainable flame retardant treatment for cotton fabric using non formaldehyde cross linking agent
RU2254341C1 (en) Method of manufacturing modified cellulose materials
RU2330135C1 (en) Mixture for fire-proof processing of synthetic fibres
RU2565185C2 (en) Composition for fire-proof finishing of polyacrylonitrile fibres

Legal Events

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

Effective date: 20140330