涤纶织物阻燃防水柔软一浴法整理
摘 要:
使用阻燃剂TF-612和与之配伍性较好的防水剂TG-580及柔软剂TF-438,对涤纶织物进行阻燃、防水、柔软整理,比较了分步法与一浴法的性能指标,优选出涤纶织物阻燃、防水及柔软一浴法整理工艺:TF-612200g/L,TG-5804g/L,TF-438 10g/L,170℃焙烘2min。整理后织物阻燃性能可达GB中B1级标准。
关键词:整理;一浴法;织物;聚对苯二甲酸乙二酯纤维
前 言:
由纺织品引起的火灾近年来呈上升趋势,其中以床上用品、装饰用织物和衣着用织物为起火的主要原因[1]。因此,国内外十分重视对纺织品阻燃的研究,美国等许多发达国家对老人与儿童睡衣、床上用品、宾馆、航空装饰用织物、仓储用篷盖布等应用领域都有专门立法,规定必须使用阻燃纺织品。国外阻燃技术历史较长,阻燃剂生产与消费已达到相当大的规模,阻燃剂已成为助剂中仅次于增塑剂的第二大类助剂。我国阻燃技术和阻燃剂发展较为迟缓,90年代中期,全国阻燃剂产量约千余吨,主要用于塑料,而用于纺织品的产品仅十余种,具有生产规模的更是寥寥无几,远远不能满足市场的需求。为此,我们开发了用于涤纶织物的阻燃剂TF-612,并已投入生产。据市场需求,阻燃面料大多需同时具有防水、柔软等功能,而织物经阻燃整理后通常手感变差。因此阻燃、防水、柔软等一浴法整理工艺深受染整厂的欢迎。但据有关文献资料报道和我们通过大量试验验证,一般情况下阻燃剂与防水剂或柔软剂的配伍性较差,性能相互影响较大,三者一浴法整理较困难。针对上述情况,本课题力求筛选与阻燃剂TF-612配伍性较好的防水剂及柔软剂,并探讨阻燃、防水、柔软等分步整理及一浴法整理的工艺,为有关印染厂提供参考工艺。
1试验
1.1材料和仪器
1.1.1织物 黑色涤纶春亚纺
1.1.2药品
阻燃剂TF-612[无色、弱阳离子性、含固量(30±2)%、pH值5～7、易溶于水];防水剂TG-580、TG-410H、TG-527A;柔软剂TF-452、TF-438、TF-437;渗透剂JFC;改性低甲醛三聚氰胺树脂(以上均为浙江传化股份有限公司生产);氯化镁(CP级,上海医药化工有限公司)。
1.1.3仪器设备
YG(B)815D-Ⅰ型(垂直法)织物阻燃性能测试仪、Y(B)813型织物沾水度测定仪、DatacolorSpectraflashSF300电脑测配色仪、Y571B摩擦牢度试验仪、电子织物强力机(YG026B型)、电子天平(精度为0.01g)、VPM-1A型轧车、PT-2A型热风拉幅定形机。
1.2整理工艺
配制整理液→一浸一轧(压力29.8N/cm2)→焙烘(170℃×2min)→室温平衡24h整理液配方如表1所示。
1.3织物性能测试
1.3.1阻燃性能测试
按GB/T5455—1997等效于ISO6941:1992(纺织品燃烧性能垂直方向试样火焰蔓延性能的测定)方法测试。B1级:损毁炭长≤15cm,续燃时间≤5s,阴燃时间≤5s;B2级:损毁炭长≤20cm,续燃时间≤10s,阴燃时间≤10s。
1.3.2防水性能测试
按AATCC—22标准测试防水性,好为100分。
1.3.3手感测试
将原布手感定为5分,手感评定分为好10分,差0分。至少由3人主观评定打分,取平均值。数据愈大,表示手感愈好。
1.3.4强力测试
按GB/T3923.1—1997(纺织品织物拉伸性能第1部分断裂强力和断裂伸长率的测定条件)方法测试。
1.3.5色变测试
以处理前的织物作为标样,处理后的布样作为测试样,在DatacolorSpectraflashSF300上测试。ΔL’表示明度差,值愈大,表示与原布深度差异愈大;Δa’表示红绿色光差值,愈正,愈偏红光;Δb’表示黄蓝色光差值,愈正,愈偏黄光;ΔE表示总色差值,其值愈大,表示与原布总色差愈大。
1.3.6干摩、湿摩牢度测试
按GB/T3920—1997方法测试。
2结果与讨论
2.1防水剂的筛选
为了使阻燃剂与防水剂混合时较稳定,从离子性配伍的原则考虑,初步选定了防水性能较好的三种防水剂TG-580、TG-410H、TG-527A,按表1中配方配制整理液,试验结果如表2。
表2结果表明,三种防水剂对TF-612的阻燃效果均有不同程度的影响,使续燃时间和损毁炭长增大。比较而言,防水剂TG-580对阻燃剂TF-612的阻燃效果影响小一些,但仍在GB的B1标准范围内。而阻燃剂TF-612对防水剂性能影响较小,其中TG-580的防水性基本没变化。因此选择防水剂TG-580。
2.2柔软剂的筛选
为了使阻燃剂与柔软剂混合时较稳定,从离子性配伍的原则考虑,初步选定了柔软性能较好的三种柔软剂TF-452、TF-438、TF-437,按表1配方配制整理液,试验结果列于表3。
表3结果表明,三种柔软剂都能克服阻燃剂TF-612对织物手感带来的负面影响,从而使手感有所改善,但阻燃性能下降,尤其对续燃时间影响较大。相对来说,柔软剂TF-438对阻燃剂TF-612的阻燃性能影响较小,且其赋予织物的柔软性能受阻燃剂的影响也较小,因此选择柔软剂TF-438。
2.3阻燃、防水一浴法工艺与分步整理工艺的对比
选定防水剂TG-580,按表1的配方,分别采用先阻燃后防水(工艺①)、先防水后阻燃(工艺②)、阻燃与防水同浴(工艺③)的整理工艺,对涤纶织物进行整理,其性能测试结果如表4所示。
表4结果表明,三种工艺整理后的织物防水性能几乎不受影响,但工艺①(先阻燃后防水)中织物的阻燃效果下降较大,可能由于阻燃剂TF-612的阻燃耐洗性不太好,阻燃后再浸轧防水整理液时,阻燃剂会部分从织物上渗出到防水整理液中,导致织物阻燃性能变差;工艺②(先防水后阻燃)中织物的阻燃效果有所下降,可能由于织物防水整理后再浸轧阻燃整理液时,水性的阻燃整理液较难渗透到纤维内部,当然,适当添加配伍性好的渗透剂会使阻燃效果有所改善。比较而言,阻燃与防水同浴整理工艺,即工艺③对阻燃效果影响较小。
2.4阻燃、柔软一浴法与分步整理工艺的对比
选定柔软剂TF-438,按表1的配方,分别采用先阻燃后柔软(工艺④)、先柔软后阻燃(工艺⑤)、阻燃与柔软同浴(工艺⑥)的整理工艺,对涤纶织物进行整理,其整理后织物的性能测试结果如表5所示。
表5结果表明,工艺④(先阻燃后柔软)处理的织物阻燃效果下降较大,这是由于阻燃剂TF-612的阻燃耐洗性不够好的缘故。比较而言,工艺⑤(先柔软后阻燃)处理的织物阻燃效果较好,织物手感也不错。但从缩短工艺流程和降低生产成本等方面考虑,阻燃与柔软同浴工艺,即工艺⑥较好。
2.5阻燃、防水及柔软一浴法与分步整理工艺的对比
综合上述工艺和阻燃剂的耐洗性,按表1配方,分别采用防水→柔软→阻燃(工艺⑦)、柔软→防水→阻燃(工艺⑧)、阻燃、防水及柔软同浴(工艺⑨)的整理工艺,对涤纶织物进行整理,其性能测试结果如表6所示。
表6结果表明,从阻燃、防水、手感三种性能综合考虑,阻燃、防水及柔软同浴整理工艺,即工艺⑨的效果较好。
2.6阻燃、防水及柔软同浴整理对其它性能的影响
按表1配方采用阻燃、防水及柔软同浴整理涤纶织物,整理后织物的色变、摩擦牢度、断裂强力等测试结果如表7所示。
表7结果表明,经阻燃、防水及柔软同浴整理后的涤纶织物,与原布相比色差较小,干摩擦牢度不变,但湿摩擦牢度和断裂强力稍有下降。
3结论
阻燃剂TF-612与防水剂TG-580、柔软剂TF-438同浴整理涤纶织物,其中,TF-612用量为200g/L、TG-580用量为4g/L、TF-438用量为10g/L时,焙烘条件为170℃×2min,整理后织物的阻燃效果可达GB中的B1级标准,织物手感较原布有所改善,防水性可达70分。但整理后的织物较原布会有色差,且湿摩擦牢度与断裂强力稍有下降。wgAe9c7a5Y
使用阻燃剂TF-612和与之配伍性较好的防水剂TG-580及柔软剂TF-438,对涤纶织物进行阻燃、防水、柔软整理,比较了分步法与一浴法的性能指标,优选出涤纶织物阻燃、防水及柔软一浴法整理工艺:TF-612200g/L,TG-5804g/L,TF-438 10g/L,170℃焙烘2min。整理后织物阻燃性能可达GB中B1级标准。
关键词:整理;一浴法;织物;聚对苯二甲酸乙二酯纤维
前 言:
由纺织品引起的火灾近年来呈上升趋势,其中以床上用品、装饰用织物和衣着用织物为起火的主要原因[1]。因此,国内外十分重视对纺织品阻燃的研究,美国等许多发达国家对老人与儿童睡衣、床上用品、宾馆、航空装饰用织物、仓储用篷盖布等应用领域都有专门立法,规定必须使用阻燃纺织品。国外阻燃技术历史较长,阻燃剂生产与消费已达到相当大的规模,阻燃剂已成为助剂中仅次于增塑剂的第二大类助剂。我国阻燃技术和阻燃剂发展较为迟缓,90年代中期,全国阻燃剂产量约千余吨,主要用于塑料,而用于纺织品的产品仅十余种,具有生产规模的更是寥寥无几,远远不能满足市场的需求。为此,我们开发了用于涤纶织物的阻燃剂TF-612,并已投入生产。据市场需求,阻燃面料大多需同时具有防水、柔软等功能,而织物经阻燃整理后通常手感变差。因此阻燃、防水、柔软等一浴法整理工艺深受染整厂的欢迎。但据有关文献资料报道和我们通过大量试验验证,一般情况下阻燃剂与防水剂或柔软剂的配伍性较差,性能相互影响较大,三者一浴法整理较困难。针对上述情况,本课题力求筛选与阻燃剂TF-612配伍性较好的防水剂及柔软剂,并探讨阻燃、防水、柔软等分步整理及一浴法整理的工艺,为有关印染厂提供参考工艺。
1试验
1.1材料和仪器
1.1.1织物 黑色涤纶春亚纺
1.1.2药品
阻燃剂TF-612[无色、弱阳离子性、含固量(30±2)%、pH值5～7、易溶于水];防水剂TG-580、TG-410H、TG-527A;柔软剂TF-452、TF-438、TF-437;渗透剂JFC;改性低甲醛三聚氰胺树脂(以上均为浙江传化股份有限公司生产);氯化镁(CP级,上海医药化工有限公司)。
1.1.3仪器设备
YG(B)815D-Ⅰ型(垂直法)织物阻燃性能测试仪、Y(B)813型织物沾水度测定仪、DatacolorSpectraflashSF300电脑测配色仪、Y571B摩擦牢度试验仪、电子织物强力机(YG026B型)、电子天平(精度为0.01g)、VPM-1A型轧车、PT-2A型热风拉幅定形机。
1.2整理工艺
配制整理液→一浸一轧(压力29.8N/cm2)→焙烘(170℃×2min)→室温平衡24h整理液配方如表1所示。
1.3织物性能测试
1.3.1阻燃性能测试
按GB/T5455—1997等效于ISO6941:1992(纺织品燃烧性能垂直方向试样火焰蔓延性能的测定)方法测试。B1级:损毁炭长≤15cm,续燃时间≤5s,阴燃时间≤5s;B2级:损毁炭长≤20cm,续燃时间≤10s,阴燃时间≤10s。
1.3.2防水性能测试
按AATCC—22标准测试防水性,好为100分。
1.3.3手感测试
将原布手感定为5分,手感评定分为好10分,差0分。至少由3人主观评定打分,取平均值。数据愈大,表示手感愈好。
1.3.4强力测试
按GB/T3923.1—1997(纺织品织物拉伸性能第1部分断裂强力和断裂伸长率的测定条件)方法测试。
1.3.5色变测试
以处理前的织物作为标样,处理后的布样作为测试样,在DatacolorSpectraflashSF300上测试。ΔL’表示明度差,值愈大,表示与原布深度差异愈大;Δa’表示红绿色光差值,愈正,愈偏红光;Δb’表示黄蓝色光差值,愈正,愈偏黄光;ΔE表示总色差值,其值愈大,表示与原布总色差愈大。
1.3.6干摩、湿摩牢度测试
按GB/T3920—1997方法测试。
2结果与讨论
2.1防水剂的筛选
为了使阻燃剂与防水剂混合时较稳定,从离子性配伍的原则考虑,初步选定了防水性能较好的三种防水剂TG-580、TG-410H、TG-527A,按表1中配方配制整理液,试验结果如表2。
表2结果表明,三种防水剂对TF-612的阻燃效果均有不同程度的影响,使续燃时间和损毁炭长增大。比较而言,防水剂TG-580对阻燃剂TF-612的阻燃效果影响小一些,但仍在GB的B1标准范围内。而阻燃剂TF-612对防水剂性能影响较小,其中TG-580的防水性基本没变化。因此选择防水剂TG-580。
2.2柔软剂的筛选
为了使阻燃剂与柔软剂混合时较稳定,从离子性配伍的原则考虑,初步选定了柔软性能较好的三种柔软剂TF-452、TF-438、TF-437,按表1配方配制整理液,试验结果列于表3。
表3结果表明,三种柔软剂都能克服阻燃剂TF-612对织物手感带来的负面影响,从而使手感有所改善,但阻燃性能下降,尤其对续燃时间影响较大。相对来说,柔软剂TF-438对阻燃剂TF-612的阻燃性能影响较小,且其赋予织物的柔软性能受阻燃剂的影响也较小,因此选择柔软剂TF-438。
2.3阻燃、防水一浴法工艺与分步整理工艺的对比
选定防水剂TG-580,按表1的配方,分别采用先阻燃后防水(工艺①)、先防水后阻燃(工艺②)、阻燃与防水同浴(工艺③)的整理工艺,对涤纶织物进行整理,其性能测试结果如表4所示。
表4结果表明,三种工艺整理后的织物防水性能几乎不受影响,但工艺①(先阻燃后防水)中织物的阻燃效果下降较大,可能由于阻燃剂TF-612的阻燃耐洗性不太好,阻燃后再浸轧防水整理液时,阻燃剂会部分从织物上渗出到防水整理液中,导致织物阻燃性能变差;工艺②(先防水后阻燃)中织物的阻燃效果有所下降,可能由于织物防水整理后再浸轧阻燃整理液时,水性的阻燃整理液较难渗透到纤维内部,当然,适当添加配伍性好的渗透剂会使阻燃效果有所改善。比较而言,阻燃与防水同浴整理工艺,即工艺③对阻燃效果影响较小。
2.4阻燃、柔软一浴法与分步整理工艺的对比
选定柔软剂TF-438,按表1的配方,分别采用先阻燃后柔软(工艺④)、先柔软后阻燃(工艺⑤)、阻燃与柔软同浴(工艺⑥)的整理工艺,对涤纶织物进行整理,其整理后织物的性能测试结果如表5所示。
表5结果表明,工艺④(先阻燃后柔软)处理的织物阻燃效果下降较大,这是由于阻燃剂TF-612的阻燃耐洗性不够好的缘故。比较而言,工艺⑤(先柔软后阻燃)处理的织物阻燃效果较好,织物手感也不错。但从缩短工艺流程和降低生产成本等方面考虑,阻燃与柔软同浴工艺,即工艺⑥较好。
2.5阻燃、防水及柔软一浴法与分步整理工艺的对比
综合上述工艺和阻燃剂的耐洗性,按表1配方,分别采用防水→柔软→阻燃(工艺⑦)、柔软→防水→阻燃(工艺⑧)、阻燃、防水及柔软同浴(工艺⑨)的整理工艺,对涤纶织物进行整理,其性能测试结果如表6所示。
表6结果表明,从阻燃、防水、手感三种性能综合考虑,阻燃、防水及柔软同浴整理工艺,即工艺⑨的效果较好。
2.6阻燃、防水及柔软同浴整理对其它性能的影响
按表1配方采用阻燃、防水及柔软同浴整理涤纶织物,整理后织物的色变、摩擦牢度、断裂强力等测试结果如表7所示。
表7结果表明,经阻燃、防水及柔软同浴整理后的涤纶织物,与原布相比色差较小,干摩擦牢度不变,但湿摩擦牢度和断裂强力稍有下降。
3结论
阻燃剂TF-612与防水剂TG-580、柔软剂TF-438同浴整理涤纶织物,其中,TF-612用量为200g/L、TG-580用量为4g/L、TF-438用量为10g/L时,焙烘条件为170℃×2min,整理后织物的阻燃效果可达GB中的B1级标准,织物手感较原布有所改善,防水性可达70分。但整理后的织物较原布会有色差,且湿摩擦牢度与断裂强力稍有下降。wgAe9c7a5Y
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