RU2784812C1 - Защитный состав для тканей технического назначения - Google Patents
Защитный состав для тканей технического назначения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784812C1 RU2784812C1 RU2021127367A RU2021127367A RU2784812C1 RU 2784812 C1 RU2784812 C1 RU 2784812C1 RU 2021127367 A RU2021127367 A RU 2021127367A RU 2021127367 A RU2021127367 A RU 2021127367A RU 2784812 C1 RU2784812 C1 RU 2784812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- polyvinyl chloride
- composition
- tannin
- mas
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001681 protective Effects 0.000 title 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000001648 tannin Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- VXMKYRQZQXVKGB-CWWHNZPOSA-N Tannin Chemical compound O([C@H]1[C@H]([C@@H]2OC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)O[C@H]([C@H]2O)O1)O)C(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 VXMKYRQZQXVKGB-CWWHNZPOSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N Bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N Antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 5
- 229920001944 Plastisol Polymers 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- 239000004999 plastisol Substances 0.000 description 4
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 4
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N Catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- YYQRGCZGSFRBAM-UHFFFAOYSA-N Triclofos Chemical compound OP(O)(=O)OCC(Cl)(Cl)Cl YYQRGCZGSFRBAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 2
- 229960001147 triclofos Drugs 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K Aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- QAOAZABNYAYWQB-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCC)C=1C(=C(C(C(=O)O)=CC1)C(=O)O)CCCCCCCC.C(C=1C(C(=O)O)=CC=CC1)(=O)OCC(CCCC)CC Chemical compound C(CCCCCCC)C=1C(=C(C(C(=O)O)=CC1)C(=O)O)CCCCCCCC.C(C=1C(C(=O)O)=CC=CC1)(=O)OCC(CCCC)CC QAOAZABNYAYWQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010928 TGA analysis Methods 0.000 description 1
- VEORPZCZECFIRK-UHFFFAOYSA-N Tetrabromobisphenol A Chemical compound C=1C(Br)=C(O)C(Br)=CC=1C(C)(C)C1=CC(Br)=C(O)C(Br)=C1 VEORPZCZECFIRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQUQLFOMPYWACS-UHFFFAOYSA-N Tris(2-chloroethyl) phosphate Chemical compound ClCCOP(=O)(OCCCl)OCCCl HQUQLFOMPYWACS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001754 anti-pyretic Effects 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002221 antipyretic Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic Effects 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к легкой промышленности и касается способа получения огнестойкого материала с поливинилхлоридным покрытием. Предложен водостойкий интумесцентный огнезащитный состав для тканей технического назначения из целлюлозных волокон, содержащий 10 мас.ч. поливинилхлорида эмульсионного, 7 мас.ч. диоктилфталата, 1 мас.ч. танина. Технический результат – предложенный состав позволяет придать огнестойкость ткани технического назначения за счет образования на ее поверхности при температуре горения коксового слоя, предотвращающего доступ кислорода воздуха в зону горения. 1 ил., 2 табл.
Description
Описывается состав на основе поливинилхлорида и антипирена, в качестве которого используется танин (С76Н52О46), для придания огнезащитных свойств тканям технического назначения из целлюлозных волокон.
Изобретение относится к легкой промышленности и касается способа получения огнестойкого материала с поливинилхлоридным покрытием.
Известен способ получения огнестойкого материала, заключающийся в том, что на материал наносят покрытие, содержащее 100 мас.ч. поливинилхлорида (далее - ПВХ), 45-52 мас.ч. сложноэфирного пластификатора, 4-6 мас.ч. свинцового стабилизатора, 4-9 мас.ч. трехокиси сурьмы, 10-30 мас.ч. гидроксида алюминия, 3-5 мас.ч. аэросила и 2-4 мас.ч. эпоксидной смолы (ЭД-16, ЭД-20). Материал сохраняет свои свойства после выдержки при 100°С 7 суток (RU 2034874, 1995).
Недостатком указанного способа является неэкологичность некоторых составляющих покрытия (свинцового стабилизатора, трехокиси сурьмы), которые при возгорании материала могут выделяться в чистом виде и многокомпонентность применяемого состава.
Известен способ получения многослойного огнестойкого материала нанесением на тканую подложку двухслойного покрытия на основе пластифицированного поливинилхлорида, содержащего смесь трехокиси сурьмы и галогенсодержащего антипирена, во внутренний слой покрытия вводят на 100 мас.ч. поливинилхлорида 1-20 мас.ч. трехокиси сурьмы и 19-80 мас.ч. галогенсодержащего антипирена, а в наружный - 9-29 мас.ч. трехокиси сурьмы и 1-10 мас.ч. галогенсодержащего антипирена (SU 963886, 1983).
Недостатком указанного способа также является неэкологичность применяемых антипиренов и сложность нанесения самого покрытия.
Известен способ получения огнестойкого материала нанесением покрытия на основе поливинилхлорида и антипирирующего состава, включающего трехокись сурьмы и эпоксид. В антипирирующий состав дополнительно вводят галогенсодержащий антипирен при следующем содержании компонентов, мас. %: 2,2-бис(3,5-дибром-4-гидроксифенил)-пропан 63-67, Sb2O3 24-26, эпоксид 9-11 при массовом соотношении поливинилхлорида и антипирирующего состава, равном 100:5-100:30 (RU №2148116, 1999).
Недостатком указанного способа является наличие в составе большого количества окиси сурьмы.
Известны композиции покрытий огнестойких искусственных кож, содержащих в качестве антипиренов трихлорэтилфосфат и триоксид сурьмы. (Справочник по искусственным кожам и пленочным материалам. М, Легкая и пищевая пром-ть, 1982, с. 249). Недостатком этих композиций является наличие трихлориэтилфосфата, обладающего повышенной летучестью, плохой совместимостью с ПВХ, кроме того, он отрицательно влияет на эксплуатационные свойства ПВХ материалов.
Известно, что используемые в рецептах огнестойких покрытий антипирены, в частности трихлорэтилфосфат и триоксид сурьмы, отрицательно влияют на эксплуатационные характеристики. (Никонова Н.Н., Лифинцев М.М., Иванов Л.С., Минскер К.С.Совершенствование рецептуры и технологии изготовления огнестойкого обивочного материала. Сб. Новое в химии и технологии искусственных кож и пленочных материалов технического назначения. ИвНИИПИК, 1989. Кодолов В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов М., Химия, 1976).
Наиболее близким изобретению является полимерная композиция, содержащая, масс.ч.: ПВХ 100, ди-2-этилгекилфталат 50, пирокатехин 1-2 (RU №2140940 C1, 10.11.1999).
Однако данный состав рекомендуется для получения обивочных искусственных кож с пониженной горючестью, эксплуатируемых внутри помещений. Кроме того, рекомендуемый в качестве антипирена пирокатехин экологически небезопасен и проявляет канцерогенные свойства.
Технической задачей изобретения является получение тканей технического назначения с поливинилхлоридным покрытием с эффективной огнезащитой при использовании в качестве антипирена экологически безопасного танина. Танин - это водорастворимые полифенолы (сложные природные органические соединения), которые содержатся во многих растительных продуктах, в корнях растений, коре деревьев, листьях, некоторых плодах. Танин представляет собой порошок желто-коричневого цвета. При температуре, превышающей температуру его плавления (218-219°С), разлагается с выделением негорючего углекислого газа и коксуется (образует кокс).
Целью изобретения является придание огнезащиты тканям технического назначения за счет образования на ее поверхности при температуре горения хлопка/льна коксового слоя, предотвращающего доступ кислорода воздуха в зону горения. Поставленная цель достигается использованием в ПВХ-композиции танина, который является экологически безопасным природным сырьем и при температуре горения хлопка/льна проявляет интумесцентные свойства.
Для осуществления изобретения используют следующие материалы. В качестве тканевой основы может быть использован текстильный материал из целлюлозных волокон, удовлетворяющий требованиям потребителя по основным физико-механическим показателям. В качестве полимерного связующего для изготовления покрытия используют эмульсионный поливинилхлорид (ГОСТ 14039-78 Поливинилхлорид эмульсионный. Технические условия), представляющий собой порошок белого цвета с температурой самовоспламенения 500°С.
В качестве пластификатора для получения ПВХ-пластизоля используют 2-этилгексилфталат (диоктилфталат) (ГОСТ 8728-88 Пластификаторы. Технические условия).
В качестве интумесцентного антипирена в состав добавляют танин (ТУ 6-09-50-2366-80 Танин), который хорошо смешивается с ПВХ-пластизолем с образованием однородной массы.
Материал изготавливают следующим образом. Готовят ПВХ-пластизоль путем смешения ПВХ-смолы с пластификатором и танином. Готовый ПВХ-пластизоль наносят на текстильное полотно ракельным способом и обрабатывают при температуре 145-150°С в течение 4-5 мин.
Для исследования эффекта огнезащиты обработанные образцы ткани испытывались согласно методикам, описанным в следующей нормативно-технической литературе:
ГОСТ 12.1.044-89 Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения - в части, касающейся определения кислородного индекса гибких листовых материалов;
- ГОСТ Р 50810-95 Пожарная безопасность текстильных материалов. Ткани декоративные. Метод испытания на воспламеняемость и классификация - в части, касающейся определения воспламеняемости текстильных и кожевенных материалов;
- ГОСТ Р 12.4.200-99 Одежда специальная для защиты от тепла и огня;
ГОСТ 11209-2014 Ткани для специальной одежды. Общие технические требования. Методы испытаний.
Для определения термостойкости, величины эффективной энергии активации процесса термического разложения использовались данные динамической термогравиметрии (ТГА). Кривые ТГА были получены на дифференциальном сканирующем калориметре Q 500 фирмы INTEC.
Измерения проводились в режиме нагревания в диапазоне температур от 0°С до 700°С. Обработка кривых проведена методом модуляционных стандартов. Термогравиметрический анализ проводился при следующих условиях:
1. Среда-воздух.
2. Скорость нагрева 3°С/мин.
3. Масса исследуемого образца 6-9 мг.
Для обработки ТГА данных применялось программное обеспечение с использованием элементов статистической обработки данных и расчета характеристик ТГА.
По кривым ТГА фиксировались максимально возможные характеристики:
1. потеря массы в % при фиксированных значениях температуры (100, 200, …, 700°С);
2. коксовый остаток, (%) - при температуре окончания процесса деструкции;
3. точки максимумов ДТГ кривой (Т°С, А %/мин);
4. время выхода на максимальной скорости, с;
5. температуры начала разложения (°С).
Далее приведен сравнительный анализ образцов ткани Брезент (хлопок + лен), с нанесенным ПВХ-покрытием без танина и с танином.
Фиг. отображает сводный график термического анализа испытуемых образцов. На графике изображена зависимость между температурой нагрева и процентом потери массы образцов.
Образцы технической ткани - брезента, с нанесенным ПВХ-покрытием на основе танина, соответствовали требованиям национальных стандартов и относятся к огнестойким материалам. При воздействии источника зажигания образцы вспучивались в зоне воздействия пламени, и после удаления источника зажигания горение ткани прекращалось. Остаточного горения (тления) обнаружено не было. Образцы, с нанесенным огнезащитным составом, в соответствии с требованиями Федерального закона от 22.07.2008 г. №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», классифицируются как трудновоспламеняемые.
В результате исследования был получен водостойкий интумесцентный огнезащитный состав для тканей технического назначения из целлюлозных волокон, содержащий 10 масс.ч поливинилхлорида эмульсионного, 7 масс.ч диоктилфталата, отличающийся эффектом огнезащиты за счет включения в композицию 1 масс.ч танина, обеспечивающего образование на поверхности ткани вспученного объемного коксового слоя, предотвращающего распространение пламени по поверхности полотна.
Claims (1)
- Водостойкий интумесцентный огнезащитный состав для тканей технического назначения из целлюлозных волокон, содержащий 10 мас.ч. поливинилхлорида эмульсионного, 7 мас.ч. диоктилфталата, отличающийся эффектом огнезащиты за счет включения в композицию 1 мас.ч. танина, обеспечивающего образование на поверхности ткани вспученного объемного коксового слоя, предотвращающего распространение пламени по поверхности полотна.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784812C1 true RU2784812C1 (ru) | 2022-11-29 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2140940C1 (ru) * | 1998-07-20 | 1999-11-10 | Московская государственная академия легкой промышленности | Полимерная композиция |
| RU2229497C1 (ru) * | 2003-03-07 | 2004-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Карбон ПБ" | Огнезащитный вспучивающийся материал |
| RU2294411C2 (ru) * | 2005-05-04 | 2007-02-27 | Научно-производственное объединение "Конверсипол" | Огнестойкий текстильный материал |
| WO2013010668A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Silvachimica S.R.L. | Composition for manufacturing a tannin-based foam material, foam material obtainable from it, and manufacturing process thereof |
| WO2018206131A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Rockwool International A/S | A fire-protecting insulation product and use of such product |
| RU2743701C1 (ru) * | 2020-04-23 | 2021-02-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Огнезащитный вспучивающийся материал |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2140940C1 (ru) * | 1998-07-20 | 1999-11-10 | Московская государственная академия легкой промышленности | Полимерная композиция |
| RU2229497C1 (ru) * | 2003-03-07 | 2004-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Карбон ПБ" | Огнезащитный вспучивающийся материал |
| RU2294411C2 (ru) * | 2005-05-04 | 2007-02-27 | Научно-производственное объединение "Конверсипол" | Огнестойкий текстильный материал |
| WO2013010668A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Silvachimica S.R.L. | Composition for manufacturing a tannin-based foam material, foam material obtainable from it, and manufacturing process thereof |
| WO2018206131A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Rockwool International A/S | A fire-protecting insulation product and use of such product |
| RU2743701C1 (ru) * | 2020-04-23 | 2021-02-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Огнезащитный вспучивающийся материал |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abou-Okeil et al. | Flame retardant cotton fabrics treated with organophosphorus polymer | |
| US4029585A (en) | Aqueous dispersions of perfluoroalkyl esters for treating textiles | |
| GB413666A (en) | Improvements in coated and impregnated materials and methods of making same | |
| CN112280405A (zh) | 一种水性无卤膨胀阻燃涂层胶、制备方法及用其制作的阻燃织物 | |
| RU2784812C1 (ru) | Защитный состав для тканей технического назначения | |
| US5405555A (en) | Fire retardant and method for preparation | |
| CN106854401A (zh) | 一种纺织用无卤阻燃成膜胶及其制备方法 | |
| KR20050019090A (ko) | 불연처리액, 및 이것을 이용한 방화재 | |
| US10119037B2 (en) | Cellulose acetate wood filler compositions | |
| Younis | Flame retardancy, mechanical properties and antibacterial activity for polyester fabric coated with a sol-gel coating and pomegranate rind | |
| Qian et al. | Synthesis, characterization and performance evaluation of a flame retardant plasticizer for poly (vinyl chloride) derived from biobased vanillic acid | |
| US2588362A (en) | Flame retardant polyethylene and lignin containing composition | |
| Yu et al. | Study of burning behaviors and fire risk of flame retardant plywood by cone calorimeter and TG test | |
| RU2670229C1 (ru) | Рецептура состава для огнезащитной обработки полиэфирной ткани декоративного назначения | |
| RU2559499C1 (ru) | Огнестойкий теплозащитный материал | |
| RU2614957C2 (ru) | Способ получения покрытий, придающих материалам огнестойкость | |
| US3224890A (en) | Fire resistant bituminous emulsion | |
| KR20090073412A (ko) | 수성 투명 방염 도료, 이의 제조방법 및 방염 처리 도막의형성방법 | |
| JP6627700B2 (ja) | 耐久的な難燃化処理を施した屋根用木製建材、並びにその製造方法 | |
| RU2091417C1 (ru) | Водно-дисперсионная защитно-декоративная композиция для поверхностной обработки деревянных изделий | |
| EP3064540B1 (de) | Flammwidrige cellulose-ester-zubereitungen | |
| SU818870A1 (ru) | Состав дл защиты дерев нных конструк-ций | |
| RU2738116C1 (ru) | Огнезащитный вспучивающийся материал | |
| US2317361A (en) | Process of producing drying oils | |
| RU2738367C1 (ru) | Огнезащитный вспучивающийся материал |