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    【集萃網觀察】滌棉織物因其服用性能優(yōu)良和結實耐用而被廣泛應用，然而其燃燒時具有獨特的骨架效應，導致其比純滌綸或純棉織物更易燃燒，在日常生活中留下了不小的安全隱患。

　　正是由于滌棉織物燃燒時存在的蠟燭效應，使得滌棉織物的阻燃整理遠比純棉織物或純滌織物困難，該課題成為近年來科學界研究的熱點。依據棉纖維與滌綸的燃燒及阻燃機理，滌棉混紡織物的阻燃整理方法通常有兩種：第一種是對織物進行阻燃后處理而達到阻燃目的。

　　國外滌棉混紡織物阻燃劑可歸結為以下三大類：含磷和含氮類阻燃劑系列、在含磷及含氮阻燃劑中加入鹵素(溴)的阻燃劑系列和含銻及含溴化合物阻燃劑系列。但目前開發(fā)的滌棉混紡織物阻燃整理工藝技術和其阻燃性能還難以滿足某些用途的要求。存在的問題主要是整理后的織物手感或機械強度難盡如人意，其次是生產生態(tài)學方面還需改善。另一種方法使用已具有阻燃性能的改性滌綸與棉纖維混紡，再對其織物利用棉型阻燃劑進行處理。本試驗即采用阻燃滌綸和棉進行混紡后，利用棉用阻燃劑對棉組分進行后整理，以期獲得具有阻燃性能的同時能夠滿足安全要求的阻燃滌棉產品。

　　1實驗部分

　　1.1材料與試劑

　　阻燃滌短纖：磷系含量ppm為6500、添加量4.02%，上海富爾新紡織阻燃材料有限公司提供;棉短纖：38mm;阻燃整理試劑：棉用阻燃劑CP，山東巨龍集團提供;醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂由上海赫特化工有限公司提供;試驗用織物為阻燃滌綸，棉混紡織物，其規(guī)格為T/C~,E紡1：[535/65、紗支21s/2X21s/1、密度220根門0cmX220根門0cm、斜紋2/1。

　　1.2CP整理工藝

　　實驗首先以阻燃劑濃度、交聯(lián)劑濃度、焙烘時間、焙烘溫度為四個影響因素對阻燃滌綸/棉混紡織物進行正交實驗，而后進行單因素實驗。正交實驗中每個因素取三個水平，制訂的因素和水平表如表1所示。

　　整理配方：

　　潔爾爽CPXg/L

　　醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂Yg/L

　　磷酸(85%)20g/L

　　浴比1：20

　　工藝流程：工藝流程：潤濕過的阻燃滌綸/棉織物—浸軋(二浸-二軋，軋液率70%)—烘干(105℃)一焙烘—性能測試

　　1.3性能測試

　　1.3.1垂直燃燒性能

　　按GB/T5455—1997《紡織品燃燒性能試驗垂直法》，采用LCK一08織物阻燃性能測定儀(山東紡織研究院測控設備開發(fā)中心)測定。

　　1.3.2極限氧指數(shù)(LOI值)的測試

　　按GB/T5454—1997《紡織品燃燒性能試驗氧指數(shù)法》，采用LCK一09自動氧指數(shù)測定儀(山東紡織研究院測控設備開發(fā)中心)進行測試。

　　1.3.3熱重分析(TGA)

　　采用TG7型熱重分析儀(美國Perkin—Elmer公司)，氣氛為氮氣，氮氣流量20mL/min，升溫速率10℃/min，溫度40～600℃。

　　1.3.4釋熱性能測定

　　采用錐形量熱儀(英國FTT公司)進行測試。

　　2結果與討論

　　2.1影響因素分析

　　根據表1，設計L9(4。)正交表，測試不同工藝下整理后織物的極限氧指數(shù)、損毀長度、增重率和白度，如表2、表3所示。

　　表2顯示，未經阻燃整理的阻燃滌/棉混紡織物在空氣中燃燒劇烈，全部損毀，限氧指數(shù)僅為17.8%。經過潔爾爽CP處理后，混紡織物的極限氧指數(shù)均得到了顯著提高、其中實驗9所得織物極限氧指數(shù)為30.2%，損毀長度降低、且均無續(xù)燃、無陰燃。這是因為混紡織物經過含氮有機磷酸酯化合物一CP處理后，燃燒過程中，阻燃劑分解生成具有良好脫水作用的磷酸和多磷酸。使得纖維素脫水留下焦炭，有效抑制其燃燒。

　　由表2、表3可知，CP對滌棉混紡織物阻燃整理工藝的四因素中，影響最顯著的是阻燃劑濃度，其次為焙烘溫度，焙烘時間和交聯(lián)劑濃度影響相對較小。隨著阻燃劑濃度的增大，織物上發(fā)生反應附著的阻燃劑的量隨之增大，燃燒時分解的磷酸和聚磷酸、釋放的難燃性氣體量增大，從而抑制織物燃燒作用顯著，故阻燃效果提高;焙烘條件是決定交聯(lián)反應能否發(fā)生的決定因素，只有在適宜的溫度下作用一定時間，具有雙官能團的交聯(lián)劑才能使得纖維和整理劑發(fā)生充分的交聯(lián)反應;由表2表3結果，綜合考慮整理后織物的阻燃性能、增重率及手感變化，后續(xù)實驗中采用交聯(lián)劑濃度80g/L、焙烘條件為165℃、4min。

　　2.2阻燃劑濃度對織物阻燃效果的影響

　　根據正交實驗結果，對阻燃劑用量的影響進行了單因素實驗，結果如圖1、圖2所示。

　　圖1顯示，整理后織物的限氧指數(shù)隨阻燃劑濃度的增加而變大，低濃度下，極限氧指數(shù)增幅較大;當阻燃劑濃度達到4OOg/L后，織物阻燃性能效果提升有限，且織物增重率顯著增長，使得織物手感發(fā)澀并提高成本，因此實驗中阻燃劑濃度取400g/L為宜。

　　2.3滌棉混紡織物整理前后燃燒過程的變化

　　通過CP整理后的滌棉混紡織物的阻燃性能得到了顯著改善，實驗中采用熱重分析和錐量熱儀方法測定了優(yōu)化工藝處理前后織物燃燒過程的變化，結果如圖3一圖5所示。

　　由圖3可知，織物經過CP整理后，其分解溫度明顯降低，整理后的織物在600℃時的殘渣量為24.6187%，遠高于原布的12.4282%。這是因為固著在織物上的阻燃劑在纖維裂解過程中，對棉纖維的脫水、脫羧及炭化的反應存在催化作用，而生成左旋葡萄糖的裂解反應受到抑制，使裂解的活化能明顯降低，從而裂解溫度下降，殘渣量增加，RPCP阻燃劑對織物的阻燃作用機理主要為凝聚相機理。

　　由圖4、圖5可知，經過CP阻燃整理后，織物的總釋熱量變化較小，但釋熱速率有了明顯降低。由于釋熱速率將影響火災環(huán)境溫度和火災傳播速率，因此釋熱速率的降低有利于抑制材料的燃燒。

　　3結論

　　采用阻燃劑潔爾爽CP對阻燃滌綸/棉混紡織物進行阻燃整理，實驗優(yōu)選工藝CP濃度400g/L、樹脂濃度80g/L、165~C焙烘4min后，織物極限氧指數(shù)值為30-5，垂直燃燒損毀長度小于15cm、無陰燃和續(xù)燃，阻燃性能滿足國家B1級標準。

　　來源: 王曉春，滕萬紅，李秋宇，李騰飛，史麗敏

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