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纯棉织物无甲醛阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-1-20 22:04:52 |
目前，天然纤维用耐久阻燃剂以四羟甲基氯化磷(thpc)和n-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺(pyrovatex cp)为代表。但thpc在合成过程中使用了甲醛，且会产生具有致癌作用的双氯甲醚，因而欧盟出台法规限制其使用。
pyrovatex cp类以羟甲基为反应性基团与纤维交联，同时为了提高阻燃效率，使织物具有足够的磷含量和耐久性，使用时需添加含羟甲基反应基团的交联剂，而羟甲基易分解释放甲醛，导致生产环境和整理后的织物上甲醛超标。
由于世界各国要求生产和进口的纺织品不含有毒、有污染物质，因此，开发纯棉织物无甲醛阻燃剂产品迫在眉睫。
本试验以甲基膦酸二甲酯、五氧化二磷、季戊四醇为主要原料，合成了环保型纯棉织物无甲醛阻燃剂。采用纯棉织物无甲醛阻燃剂、交联剂柠檬酸／马来酸(物质的量比为1：1)复配酸、催化剂次亚磷酸钠对棉织物进行阻燃整理，探讨了阻燃剂、交联剂和催化剂用量及焙烘条件对阻燃效果的影响。
试验材料与仪器：织物纯棉漂白平布21 tex×21 tex。药品：甲基膦酸二甲酯，五氧化二磷，季戊四醇，亚磷酸三苯酯、辛酸亚，柠檬酸，马来酸，次亚磷酸钠。
仪器：ehp 350mm型微调水平轧车，yg815b型垂直法织物阻燃性能测试仪，101—1型电热恒温鼓风干燥箱，ty8000系列断裂强度测试仪，mz一12型全自动水洗机。
阻燃剂合成工艺：在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和冷凝管的反应器中，加入甲基膦酸二甲酯142 g，加热至50—55 ℃，然后加入五氧化二磷150 g，将反应温度调至90~95℃，保温反应3 h。将反应物冷却至50～55℃，加入亚磷酸三苯酯15 g，保温2 h。继续将反应混合物加热至70～75℃，加入季戊四醇70 g、催化剂辛酸亚锡0．2 g，于75～85℃保温反应5 h，得到的产物为亮黄色透明液体。
织物阻燃整理工艺：处理工艺浸轧整理液(二浸二轧，轧余率100％~110％)→预烘(120℃×1．5 min)→焙烘(170℃×3 min) 工艺处方 阻燃剂gm一1／g 400 复配酸／g 60 次亚磷酸钠／g 30 加去离子水。
纺织物的燃烧是一个复杂的过程。它们的易燃性除了纤维的化学组成以外还和织物结构以及织物上染料等物质的性质有关。阻燃剂的作用主要是：改变纤维着火时的反应过程，在燃烧条件下生成具有强烈脱水性的物质，使纤维炭化而不易产生可燃的挥发性物质，从而阻止火焰的蔓延。
磷酸三苯酯tpp生产工艺
三氯氧磷直接法（热法）和三氯化磷间接法（冷法）。
（1）热法 将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中，在不超过10℃以下，缓缓加入三氯氧磷，然后在回流湿度下反应3-4h，冷却至室温后，反应物经水洗回收吡啶，用于燥硫酸钠脱水，过滤除硫酸钠，常压下蒸馏回收苯；减压蒸馏收集243-245℃/1.47KPa的馏分，经冷却、结晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亚磷酸三苯酯，继续在70℃下通入氯气生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下进行水解生成磷酸三苯酯。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等杂质。用乙醇或乙醇与溶剂汽油的混合液进行重结晶精制。
阻燃剂分解产生不可燃气体，从而稀释可燃性气体并起遮蔽空气作用或抑制火焰的燃烧。阻燃剂或其分解物熔融覆盖在纤维上起遮蔽作用，使纤维不易燃烧或阻止炭化纤维继续氧化。
阻燃剂浓度、树脂浓度和轧液率对阻燃整理后的亚麻织物弯曲长度影响显著。阻燃剂浓度、焙烘温度和轧液率因素对断裂强力的影响趋于一致。
普鲁苯（Proban）法阻燃工艺主要成份是四羟甲基氯化磷（THPC）与酰胺的低分子预缩体。织物浸轧过Proban阻燃剂后，THPC与酰胺形成的预缩体渗入到纤维的非晶区和间隙中。
随后在氨熏时NH3与预缩体中的羟甲基交联，在纤维内部形成阻燃聚合体后经氧化以稳定。所以，Proban法处理后的织物手感柔软、强力损失小，基本上保持了织物的舒适性和耐用性。适合于做各类防护服、床上用品、装饰用品以及儿童阻燃睡衣等，是目前耐久棉织物阻燃整理的重要方法。
含磷化合物使纤维素纤维在热介过程中产生脱水反应。含磷阻燃剂在纤维热解温度范围内首先分解成不易挥发的磷酸或多磷酸酐与纤维素的羟基（—OH）发生脱水反应，使纤维炭化。浸轧过Proban阻燃剂的织物在氨熏过程中，由于在纤维素的内部形成了二氯化磷/氮的高度交联聚合物、产生P—N协同效应。P—N键性能（极性）高于P—O键,使磷化合物与—OH反应性能加强，所以产生了高效的耐久阻燃性能。
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