阻燃整理对涤纶织物物理性能的影响

2011-01-19王冬青王彩霞毕晓云6607省纺织科学研究院6603

山东纺织科技 2011年6期

王冬青，田琳，焦真，王彩霞，毕晓云(.， 6607；.省纺织科学研究院， 6603)

涤纶纺织品已广泛应用于人们的生活，而其极限氧指数(LOI)在21%左右，属于可燃纤维，且在燃烧时会发生熔融和滴落现象，有潜在的火灾危险[1]。因此,为了扩大其应用范围,对其进行阻燃整理非常必要。对涤纶纺织品阻燃整理的研究中，卤系阻燃剂曾因为其很好的阻燃效果而得到广泛应用，但卤系阻燃剂在使用和燃烧过程中存在二次污染，随着人们环保意识的增强，卤系阻燃剂已经逐渐被无卤阻燃剂替代。磷系阻燃剂是一种目前使用范围较广的无卤阻燃剂，主要分为有机磷系和无机磷系。本文中对涤纶织物进行阻燃整理的SFR-120与ABN两种阻燃剂均为有机磷系阻燃剂。

1 阻燃整理工艺及试样

1.1 试样

涤纶原织物为28 tex/28 tex 476/270平纹织物。本文分别利用SFR-120与ABN两种阻燃剂，采用浸压法对涤纶织物进行阻燃整理。

阻燃后的织物与未整理织物基本参数见表1。

1.2 阻燃工艺

表1 试样整理前后织物基本参数比较

阻燃剂由山东省染整技术开发公司提供。阻燃整理工艺流程如下：

1.2.1ABN整理

ABN 200 g/L

磷酸氢二钠调pH=6.5

润湿剂 0.4 g/L

施加工艺：温室两浸两轧→预烘(110℃×2 min)→烘焙(200℃×2 min)

1.2.2SFR-120整理

SFR-120 250 g

水 1 000 g

施加工艺:温室两浸两轧→预烘(120℃×2 min)→烘焙(180℃×2 min)

2 实验仪器及测试方法

2.1 阻燃性能

仪器：LFY-605自动氧指数测定仪。按GB/T 5454—1997《纺织品燃烧性能测试氧指数法》。

2.2 断裂拉伸性能

仪器：YG065电子织物强力仪。按GB/T 3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能》断裂强力和断裂伸长率的测定条样法测试，经纬向各测5个试样，取平均值。

2.3 撕破强力

仪器：YG065电子织物强力仪。按GB/T 3917.3—2009《纺织品织物撕破性能》梯形试样撕破强力的测定测试。经纬向各取5个试样，取平均值。

2.4 耐磨性

仪器：Y522织物耐磨仪。三种试样分别进行5次实验，加压1000 g，摩擦300转后，计算试样重量损失率及耐磨指数。耐磨指数按公式(1)计算。

Ai=n/Δm

(1)

式中

Ai——耐磨指数，单位为次/mg；

n——总摩擦次数，单位为次；

m——试样在总摩擦次数下的质量损失，单位为mg。

3 实验结果与分析

3.1 阻燃性能

极限氧指数是指将试样置于垂直的试验条件下，在氧、氮混合气流中，测定试样刚好维持燃烧所需最低氧浓度。氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，一般认为氧指数<22属于易燃材料，氧指数在22～27之间属可燃材料，氧指数>27属难燃材料。氧指数大于27的织物有良好的阻燃效果，可用作阻燃织物。

涤纶纤维属可燃纤维，极限氧指数约为21。由表2可知，经ABN和SFR-120两种阻燃剂分别阻燃后，织物氧指数上升到36.2和32.6，阻燃效果明显。其中阻燃剂ABN阻燃效果稍好于阻燃剂SFR-120。

表2 试样整理前后织物极限氧指数比较

SFR-120的主要成分是磷氮复合型聚合物。磷系阻燃剂在燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等 ,它们能使聚合物炭化形成炭膜[2]。氮系阻燃剂受热易分解生成CO2、NH3、N2等不燃性气体，这些气体不仅能够稀释可燃物，而且有的气体如N2还可捕捉自由基，从而达到阻燃的目的[3]。

ABN属环笼状磷酸酯阻燃剂，具有季戊四醇骨架的磷酸酯在聚合物燃烧时，能形成一层焦炭层保护膜，阻燃性能良好[4]。

3.2 断裂拉伸性能

图1为试样整理前后织物的经向强力-伸长曲线，图2为纬向强力-伸长曲线。表3为试样整理前后织物断裂拉伸性能比较。

表3 试样整理前后织物断裂拉伸性能比较

由表3可知，阻燃后织物较未阻燃织物经向强力无明显变化；ABN阻燃织物经向伸长率比原织物高15%，SFR-120阻燃织物经向伸长率比原织物高5%。ABN阻燃织物纬向强力比原织物高13.7%，SFR-120阻燃织物纬向强力比原织物高7.7%；ABN阻燃织物纬向伸长率比原织物高14%，SFR-120阻燃织物纬向伸长率比原织物高6.3%。