一、前言
普魯苯(Proban)法阻燃工藝起源于英國奧威公司,主要成份是四羥甲基氯化磷(THPC)與酰胺的低分子預縮體。織物浸軋過Proban阻燃劑后,THPC與酰胺形成的預縮體滲入到纖維的非晶區和間隙中。隨后在氨熏時NH3與預縮體中的羥甲基交聯,在纖維內部形成阻燃聚合體后經氧化以穩定。所以,Proban法處理后的織物手感柔軟、強力損失小,基本上保持了織物的舒適性和耐用性。適合于做各類防護服、床上用品、裝飾用品以及兒童阻燃睡衣等,是目前耐久棉織物阻燃整理的重要方法。
二、阻燃原理
含磷化合物使纖維素纖維在熱介過程中產生脫水反應。含磷阻燃劑在纖維熱解溫度范圍內首先分解成不易揮發的磷酸或多磷酸酐與纖維素的羥基(—OH)發生脫水反應,使纖維炭化。浸軋過Proban阻燃劑的織物在氨熏過程中,由于在纖維素的內部形成了二氯化磷/氮的高度交聯聚合物、產生P—N協同效應。P—N鍵性能(極性)高于P—O鍵,使磷化合物與—OH反應性能加強,所以產生了高效的耐久阻燃性能。
三、工藝流程
浸軋阻燃整理液(室溫)→ 預烘(100~120℃)→ 氨熏 → 氧化水洗 →烘干(130~140℃)→ 預縮 → 成品。
四、工藝條件探討
1、 阻燃劑濃度的確定:在制定工藝的過程中,應根據織物的厚薄和軋液率的大小來確定:
①、 軋液率的測定:
A、 軋液率按下式進行計算
式中:I: 軋液率(%); M: 織物干重(g);
N: 織物浸軋后重量(g)
B、 軋液率的選擇:
根據織物本身的性能和軋輥的承受能力,一般純棉紗卡選擇70~75%,純棉帆布選擇80~85%。
浸軋液濃度的確定:按下面公式計算
C=B/A
式中 C:浸軋液濃度(%); B:阻燃劑用量(相對布重%)
A:軋液率
阻燃劑用量(B)的選擇原則:
一般對于薄型織物,織物上帶Proban的量應為織物重的40%以上,中厚型織物可以為35~40%,再根據軋液率的選擇原則代入上式即可得最佳濃度。
2、 含潮率的大?。?/p>
織物經浸軋阻燃劑烘干后,要有一定的濕度以利于氨熏時NH3與織物上的阻燃劑發生交聯反應,起到阻燃效果,并具有耐洗性。一般含潮應控制在12~16%之間,左中右含潮誤差不能超過2%,否則極易產生左中右色差,因此生產過程中應隨時監測含潮率的大小,并隨時調整,含潮過小會導致交聯不充分,阻燃效果不耐洗,含潮太大會導致交聯過量,手感發硬,顏色變化也大。
3、 氨流量的確定:
從前邊的反應式來看,每公斤阻燃劑所耗氨氣的量理論上是一定的,但實際生產過程中應稍過量一些,以便 交聯充分。通常氨氣流量控制在350~500L/min,流量過小,交聯不充分,阻燃效果耐洗性差;流量過大,造成浪費且氨氣外溢,致使工作環境惡劣。實際應用中,還應當根據織物的厚薄和阻燃劑用量的大小來調整氨氣的流量以達到最佳阻燃效果。
4、 氧化劑的濃度
阻燃劑經氨熏固化后為使其更加穩定,必須把P+3氧化成P+5,通常采用浸軋H2O2的方法來實現,H2O2的用量應根據織物的厚薄、阻燃劑的用量的大小來定。通常用量30~35%的濃度。浸軋氧化液的速度不能太快,以保證有足夠H2O2留在織物上,經透風氧化后再中和皂洗掉,氧化時間不宜過長,否則會降低織物強力。
五、結語
經普魯苯整理的純棉阻燃織物,阻燃效果優異,達到國際GB-8965-98〈阻燃防護服〉要求,同時也達到了歐盟“EN470、 EN470-1、 EN533、EN531 、BS5852”等標準,通過歐共體、美國、英國阻燃面料一級品檢測,它低毒環保對人體安全可靠,透氣、透濕、手感柔軟穿著舒適,目前已被世界各國接受。