CP阻燃面料及其工藝優(yōu)化

1、CP阻燃劑用于棉織物阻燃整理的工藝優(yōu)化趙海梅張鳳濤陸海明（長春工業(yè)大學(xué)吉林長春130012）對棉織物的阻燃性要求也越來越高。純棉耐久阻燃織物不僅要有一定的阻燃效果還要求耐 洗滌、耐久，對織物強力損失也提出了要求。因此,研究棉織物的阻燃性能具有一定的現(xiàn)實意 義。1阻燃機理本試驗的反應(yīng)原理是催化脫水論，主要是改變纖維的熱裂解過程,其阻燃機理是，阻燃劑在高 溫下分解成磷酸，導(dǎo)致棉纖維素分子鏈在斷裂前產(chǎn)生強烈脫水反應(yīng)（C6H10O5）n-6nC + 5 nH 2 0，纖維分解炭化并產(chǎn)生水分，甚至發(fā)生某些交聯(lián)作用，阻止左旋葡萄糖的生成，抑制 可燃氣體產(chǎn)生，使揮發(fā)性液體大大減少，固體碳量大大增加，同時經(jīng)阻

2、燃整理的織物裂解溫度 降低,裂解時間縮短，產(chǎn)物中可燃性氣體（CO、C2H4、C2H6）減小，不燃性氣體（C02等） 增加。阻燃劑CP與六羥甲基三聚氰胺樹脂等其他助劑配制成整理工作液，采用一般軋一烘一焙工 藝技術(shù)，使阻燃劑分子中的羥甲基與纖維素纖維中的羥基反應(yīng)形成酯，以共價鍵牢固結(jié)合，因 此具有較高的耐洗性，又因其屬單官能團，所以整理后的織物強力損失小。2試驗部分2.1材料與儀器試驗用織物為純棉白布。試劑有棉織物阻燃劑CP,6MD樹脂,六水合氯化鎂，磷酸（85%）, 尿素,柔軟劑VS ,滲透劑JFC。儀器有Y801A型恒溫烘箱,HJ -4磁力攪拌器,JMU5051型實驗小軋車,YP600型電 子

3、天平,YG026型織物強力測試儀,ZBD白度儀,YG815A型織物阻燃性能測試儀,YG 813型氧指數(shù)測定儀。22測試織物的阻燃性能 包括續(xù)燃時間、陰燃時間和纖維損毀長度，按GB 5455-85紡織織物 燃燒性垂直燃燒法測試?？椢锏臉O限氧指數(shù) 按GB 5454-85紡織織物燃燒性能氧指數(shù)法測試。織物的斷裂強力包括織物的經(jīng)向強力和緯向強力，按GB3926-83標準化工作導(dǎo)則 編寫標準的一般規(guī)定中GB3291-82紡織名詞術(shù)語(紡織、紡織產(chǎn)品通用部分)測試。23整理工藝流程織物f浸軋(含阻燃劑CP、6MD樹脂、催化劑、柔軟劑、滲透劑、尿素、磷酸的整理液, PH4554；室溫二浸二軋，軋余率為(85

4、%)f烘燥(3min)f焙烘f水洗f烘干f冷 卻。水洗后整理浴的pH值大約為8左右。24正交試驗設(shè)計本實驗確定棉織物阻燃劑CP、6MD樹脂、焙烘溫度和焙烘時間為正交試驗的主要因素， 探討其對棉織物阻燃性能的影響。為此，設(shè)計了 4因素3水平L9(34)的正交試驗設(shè)計，因素 和水平3.1原布性能為更好地比較原布和處理后織物的各項性能,對原布的阻燃性能、極限氧指數(shù)、斷裂 強力和白度進行了測試，32方差及多重比較分析為得出棉織物阻燃整理的最佳整理工藝，需對表征棉織物阻燃性能各參數(shù)進行分析,主要參數(shù)值321極限氧指數(shù)極限氧指數(shù)的方差分析結(jié)果3.2 從可看出，通過F檢驗，因素A為非常顯著因素,B為顯著因素

5、。而因素C、D達不到 顯著水平，為次要因素。故將因素A、B作為重要因素進行多重比較，結(jié)果見表5。 對極限氧指數(shù)，數(shù)值越高越好。從表5可看出，多重比較的結(jié)果以A3和B2為最好。 故從極限氧指數(shù)看，最優(yōu)組合為A : CP阻燃劑添加量為430g/L;B :6MD樹脂添 加量為85g/L;C、D因素不論。322續(xù)燃時間續(xù)燃時間方差分析結(jié)果。從中可看出，通過F檢驗，因素A、B、C、D4因素都無顯著差異，即這4個因素的 各水平對此指標無顯著意義。其中A、B、D相對較重要，對這3個因素進行多重比 較,結(jié)果。對續(xù)燃時間，數(shù)值越小越好。從表7中可看出，多重比較的結(jié)果是A因素的A3最好、 B因素的B 2為最好,D

6、因素的D 1最好。故從續(xù)燃時間這一指標來講，最優(yōu)組合為A : CP阻燃劑添加量為430 g / L ; B :6MD樹脂 添加量為85g/L;D:焙烘時間為2min,C不論。323陰燃時間陰燃時間方差分析結(jié)果。從中可看出，通過F檢驗，因素A、B、C、D這4個因素都無顯著差異，但D因素相對來說 比較重要，其余為次要因素，對D因素進行多重比較,結(jié)果。對陰燃時間,數(shù)值越小越好。從表9中可看出,多重比較的結(jié)果是,D因素的D1最好。故從 續(xù)燃時間這一指標來講，最優(yōu)組合為D:焙烘時間為2min,其余因素不論。324損毀長度 損毀長度方差分析結(jié)果。從中可看出，通過F檢驗，因素A和B因素均為重要因素。而因素C

7、和D為次要因素。故將因 素A、B作為重要因素進行多重比較，結(jié)果見表11。對損毀長度,數(shù)值越小越好。從表11中可看出，多重比較的結(jié)果是A3和B2最好。故從極限氧指數(shù)講，最優(yōu)組合為A : CP阻燃劑添加量為430g/L;B :6MD樹脂添加量為 85g/L;C、D因素不論。325斷裂強度斷裂強度方差分析結(jié)果。從中可看出，通過F檢驗，因素A、B、C、D這4個因素都無顯著差異，但其中A因素和C 因素相對較重要，故將A因素和C因素進行多重比較。對斷裂強度,數(shù)值越高越好。從表13中可看出，多重比較的結(jié)果是A1和C3最好。故從斷 裂強度講，最優(yōu)組合為A : CP阻燃劑添加量為370g/L;C:焙烘溫度為16

8、5C ； B、D因素 不論。對阻燃整理棉織物的性能好壞，極限氧指數(shù)、續(xù)燃時間、陰燃時間和損毀長度為較重要的衡 量指標。棉織物的白度經(jīng)阻燃整理后變化不太可不作為重要指標考慮。綜上分析可得出，棉 織物的最佳阻燃整理工藝為A3 B 2C3D1,即CP阻燃劑的用量為430 g / L ;6MD樹脂的 用量為85g/L;焙烘溫度為165C;焙烘時間為2min。其他，助劑用量為催化劑4g/L, 滲透劑1g/L,柔軟劑9g/L,尿素6g/L,磷酸6g/L。由方差分析得出的結(jié)果A3B 2C3D1實驗組合不在正交表的9組實驗中，其原因是用正交 表安排的9個實驗只是全部81種搭配中的典型代表，而由這9個代表把81

9、種搭配中較好 的因素水平挑出來也正是其優(yōu)點。4 結(jié)論含N、P元素的試劑對棉織物有阻燃作用，且這類阻燃劑不含甲醛,對環(huán)境無影響。本試 驗得到的最佳整理工藝為阻燃劑CP430g/L,6MD樹脂85g/L,焙烘溫度165C,焙烘 時間為2min。經(jīng)整理后織物的阻燃時間和陰燃時間均為0min。用阻燃劑整理棉布時阻燃效果與織物手感和斷裂強力之間存在一定的矛盾。在保證了阻 燃效果的前提下，織物的手感斷裂強力均有一定損失。處理后棉織物的極限氧指數(shù)越大，續(xù)燃時間、陰燃時間和棉織物損毀長度越小。參考文獻：王菊生.染整工藝原理M.北京:中國紡織工業(yè)出版社,2004.2425,27.吳建華.純棉織物耐久性阻燃整理J

10、 .印染,2000,(7).李永樂，胡慶軍.應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計M.湖南:國防科技大學(xué)出版社,2003.王欽德，楊 堅.食品試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析M.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2005.CP 阻燃劑用于棉織物阻燃整理的工藝優(yōu)化對阻燃整理棉織物的性能好壞，極限氧指數(shù)、續(xù)燃時間、陰燃時間和損毀長度為較重要的衡 量指標。棉織物的白度經(jīng)阻燃整理后變化不太可不作為重要指標考慮。綜上分析可得出，棉 織物的最佳阻燃整理工藝為A3 B 2C3D1,即CP阻燃劑的用量為430g/L;6MD樹脂的 用量為85g/L;焙烘溫度為165C；焙烘時間為2min0其他，助劑用量為催化劑4g/L, 滲透劑1g/L,柔軟劑9g/L,尿素

11、6g/L,磷酸6g/L。由方差分析得出的結(jié)果A3B 2C3D1實驗組合不在正交表的9組實驗中，其原因是用正交 表安排的9個實驗只是全部81種搭配中的典型代表，而由這9個代表把81種搭配中較好 的因素水平挑出來也正是其優(yōu)點。4結(jié)論含N、P元素的試劑對棉織物有阻燃作用，且這類阻燃劑不含甲醛,對環(huán)境無影響。本試 驗得到的最佳整理工藝為阻燃劑CP430g/L,6MD樹脂85g/L,焙烘溫度165C,焙烘 時間為2min。經(jīng)整理后織物的阻燃時間和陰燃時間均為0min。用阻燃劑整理棉布時阻燃效果與織物手感和斷裂強力之間存在一定的矛盾。在保證了阻 燃效果的前提下，織物的手感斷裂強力均有一定損失。處理后棉織物的極