阻燃整理劑、織物阻燃整理方法和阻燃織物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及織物阻燃整理技術(shù)，更具體地說，涉及一種阻燃整理劑、織物阻燃整理 方法和阻燃織物。
【背景技術(shù)】
[0002] 不同纖維織物的阻燃性差異很大，纖維素纖維極具易燃性，而合成纖維卻自身具 有阻燃性。一般來說，未經(jīng)處理的天然纖維（如棉、麻和絲綢）制成的織物極易燃燒且火焰 傳播速度很快。除了纖維本身，織物的火焰?zhèn)鞑ニ俣纫惨蕾囉诳椢锏拿芏群徒Y(jié)構(gòu)。輕便而 寬松的織物更容易迅速起火。與大多數(shù)阻燃的合成纖維（如尼龍、丙烯酸和聚酯）一樣，混 紡織物不易點燃且火焰?zhèn)鞑ニ俣容^慢。然而一旦被點燃，合成纖維織物熔化，由于其燃燒速 率非常高，并且織物熔化使燃燒更劇烈，導(dǎo)致危險性上升?；旒徔椢锏幕馂?zāi)危險性可能大于 單純由合成纖維或者單純由纖維素纖維制成的織物。降低纖維素纖維的易燃性已經(jīng)成為紡 織行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。
[0003] 人們已經(jīng)研發(fā)了多種阻燃劑（FR)及應(yīng)用方法來嘗試制作阻燃織物?；钚杂袡C(jī)磷 化學(xué)物質(zhì)如N-羥甲基-3-(二甲氧基膦?；┍０?，已被用作阻燃劑來處理棉織物以改 善其阻燃性能。在酸催化條件下，阻燃劑與纖維素的6-羥基基團(tuán)反應(yīng)，兩者相互結(jié)合在一 起卻不發(fā)生交聯(lián)。但是，這種情況下阻燃劑不能有效地固定在棉纖維上，除非將阻燃劑與三 聚氰胺樹脂這種作為粘合劑的交聯(lián)劑結(jié)合使用。另外，還可以使用磷酸（PA)作為催化劑， 并在固化之后進(jìn)行多次洗滌。目前，常規(guī)的阻燃整理劑由阻燃成分、纖維素交聯(lián)劑和磷酸構(gòu) 成。其中，阻燃成分可以為N-羥甲基-3-(二甲氧基膦酰基）丙酰胺，纖纖維素交聯(lián)劑可以 為三聚氰胺樹脂。但是這種阻燃整理劑在進(jìn)行織物阻燃整理過程中需要使用的固化溫度通 常為170°C，固化時間約為1分鐘，這將造成一定的電費成本。如何在保障阻燃整理效果的 情況下降低織物阻燃整理的成本已經(jīng)成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有阻燃整理劑需要較高的固化溫度和較長 的固化時間導(dǎo)致成本高的缺陷，提供一種添加二氧化鈦作為助催化劑的阻燃整理劑以及使 用該阻燃整理劑的織物阻燃整理方法和阻燃織物。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種阻燃整理劑，包括以下質(zhì) 量分?jǐn)?shù)的原料：
[0006] 阻燃成分， 35%-45%； 纖維素交聯(lián)劑， 4%-6%； 磷酸， 2%-4%; .:?化鈦， 0.15%~0.25%； 水， 余量《
[0007] 在根據(jù)本發(fā)明所述的阻燃整理劑中，所述阻燃成分為N-羥甲基-3-(二甲氧基膦 酰基）丙酰胺、四羥甲基氯化氨或甲基磷酸二甲酯。
[0008] 在根據(jù)本發(fā)明所述的阻燃整理劑中，所述纖維素交聯(lián)劑為三聚氰胺甲醛樹脂、二 羥甲基乙烯脲或二羥甲基二羥基乙烯脲。
[0009] 在根據(jù)本發(fā)明所述的阻燃整理劑中，所述阻燃整理劑包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料：
[0010] N-羥甲基-3-(二甲氧基膦酰基）丙酰胺，40%; 三聚氰胺甲醛樹脂， 5%; 磷酸， 3%; 二氧化鈦， 0.2%; 水， 余量。
[0011] 在根據(jù)本發(fā)明所述的阻燃整理劑中，所述二氧化鈦的粒徑為l-3ym。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種織物阻燃整理方法，包括壓染步驟、干燥步驟和固化步驟，其 中所述壓染步驟中采用權(quán)利要求1-5中任意一項所述的阻燃整理劑對織物進(jìn)行整理；所述 固化步驟中固化溫度為140°C _160°C，固化時間為20s-40s。
[0013] 在根據(jù)本發(fā)明所述的織物阻燃整理方法中，所述固化步驟中固化溫度為150°c，固 化時間為30s。
[0014] 在根據(jù)本發(fā)明所述的織物阻燃整理方法中，所述干燥步驟中溫度為110°C，時間為 5分鐘。
[0015] 在根據(jù)本發(fā)明所述的織物阻燃整理方法中，所述方法還包括壓染步驟之前的預(yù)處 理步驟：將織物在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的丙酮溶液中浸泡10分鐘，再采用去離子水洗滌過量的 丙酮，并脫水后在60°C下干燥15分鐘，置于溫度20°C -22°C和相對濕度60% -70%的條件 下24小時等待壓染。
[0016] 本發(fā)明還提供了 一種阻燃織物，其采用如前所述的織物阻燃整理方法制得。
[0017] 實施本發(fā)明的阻燃整理劑、織物阻燃整理方法和阻燃織物，具有以下有益效果：本 發(fā)明通過添加二氧化鈦作為助催化劑，降低了阻燃整理過程中的固化溫度，縮短了固化時 間，在降低阻燃整理成本的情況下仍能夠使整理后的棉織物保持良好的阻燃性能。
【具體實施方式】
[0018] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明中的物質(zhì)配比均以質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行描述，且阻燃整理劑所有物 質(zhì)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總和為100%。
[0019] 本發(fā)明提供的阻燃整理劑包括阻燃成分、纖維素交聯(lián)劑、磷酸、二氧化鈦和水。各 個原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：
[0020] 阻燃成分， 35%-45%； 纖維素交聯(lián)劑， 4%-6%； 磷酸， 2%-4%; -:紱化鈦， 0.丨5%-0.25%; 水， 余量。
[0021] 優(yōu)選地，阻燃成分可以采用任何本領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)人員熟知并能應(yīng)用的用于棉織物 的具有阻燃作用的物質(zhì)，例如N-羥甲基-3-(二甲氧基膦?；┍０?、四羥甲基氯化氨 (THPC)或甲基磷酸二甲酯（DMMP)等。纖維素交聯(lián)劑可以采用任何本領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)人員熟 知并能應(yīng)用的纖維素交聯(lián)劑，例如三聚氰胺甲醛樹脂、二羥甲基乙烯脲（DMEU)或二羥甲基 二羥基乙烯脲（DMDHEU)。本發(fā)明使用磷酸作為催化劑，并采用二氧化鈦（Ti02)作為助催化 劑。該助催化劑作為共反應(yīng)物來加強(qiáng)這種阻燃劑-交聯(lián)劑-磷酸（FR-CL-PA)配方的組分 交聯(lián)作用。
[0022] 在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，阻燃整理劑包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料：
[0023] 阻燃成分， 40%· 纖維素交聯(lián)劑， 5%; 磷酸， 3%; 二氧化鈦， 0.2%; 水， 余量。
[0024] 本發(fā)明中使用的二氧化鈦的粒徑為1-3 μ m，優(yōu)選為2 μ m。
[0025] 本發(fā)明還提供了一種織物阻燃整理方法，其采用單浴法結(jié)合壓染-干燥-固化工 藝，具體包括壓染步驟、干燥步驟和固化步驟，其中壓染步驟中采用本發(fā)明提供的阻燃整理 劑對織物進(jìn)行整理。常規(guī)的未添加二氧化鈦作為助催化劑的阻燃整理劑的整理工藝中固 化溫度為170°C，固化時間為1分鐘，而本申請的主要區(qū)別在于添加了二氧化鈦作為助催化 劑之后，固化步驟中固化溫度為140°C -160°C，固化時間為20s-40s。優(yōu)選地，固化溫度為 150°C，固化時間為30s。優(yōu)選地，干燥步驟中溫度為110°C，時間為5分鐘。
[0026] 該方法還包括壓染步驟之前的預(yù)處理步驟：將織物在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30 %的丙酮溶 液中浸泡10分鐘，再采用去離子水洗滌過量的丙酮，并脫水后在60°C下干燥15分鐘，置于 溫度20°C -22°C和相對濕度60% -70%的條件下24小時等待壓染。
[0027] 本發(fā)明還相應(yīng)提供了采用前述織物阻燃整理方法制得的阻燃織物。
[0028] 下面通過具體的實施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0029] 1、織物原料：使用100%的半漂白全棉平紋布，經(jīng)紗：36根/cm，紗支：74特克斯 (tex);諱紗：36根/厘米，紗支93特克斯（tex);織物重量229g/m2)。
[0030] 2、預(yù)處理步驟：
[0031 ] 將織物原料切成30cmX 30cm大小的織物樣品。然后，將織物樣品浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為30%的丙酮溶液中10分鐘，以除去油性顆粒和附著在織物樣品上的有機(jī)物質(zhì)。然后將 織物樣品浸入去離子水中5分鐘，洗滌過量的丙酮。將洗凈的織物樣品在清洗織物用脫水 機(jī)中脫水2分鐘，如由HERKA GMBH公司生產(chǎn)的脫水機(jī)。最后，將織物樣品在約60°C下干燥 15分鐘，例如采用HERKAGMBH公司生產(chǎn)的型號為Nyborg T4350的滾筒式干衣機(jī)。隨后，在 進(jìn)行阻燃整理之前將織物置于溫度21 土 1°C和相對濕度65 ± 5 %的環(huán)境中24小時。
[0032] 3、設(shè)備
[0033] 壓染設(shè)備：使用由LAB0RTEX公司生產(chǎn)的快速壓染機(jī)進(jìn)行壓染處理。輥的速度為 lOrpm，壓力為1. 2kg/cm2。對織物壓染2次直到75-80%的浸吸量。
[0034] 干燥設(shè)備：由Memmert GmbH公司生產(chǎn)的通用烘箱。
[0035] 固化設(shè)備：由Werner Mathis AG.公司生產(chǎn)的名稱為Mathis LabDryer的固化機(jī) 器。
[0036] 4、阻燃整理劑
[0037] 本發(fā)明提供了兩組阻燃整理劑及對應(yīng)的織物阻燃整理方法以對本發(fā)明進(jìn)行說明， 如對比組A和實驗組B。這兩組的阻燃整理劑配方如表格1所示。
[0038] 表格 1
[0040] 其中，N-輕甲基-3-(二甲氧基膦?；┍０凡捎妹Q為Pyrovatex CP New的 產(chǎn)品。阻燃整理劑中余量為去離子水。三聚氰胺甲醛樹脂采用名稱為Knittex CHN的產(chǎn)品。 Ti02的粒徑為2 μ m。
[0041] 5、織物阻燃整理步驟
[0042] (1)對比組A :使用常規(guī)的阻燃整理條件。
[0043] 壓染步驟：在室溫下使用準(zhǔn)備好的阻燃整理劑對織物樣品進(jìn)行壓染，直到浸濕度 達(dá)到 75-80%。
[0044] 干燥步驟：將織物樣品在110°C下干燥5分鐘，隨后固化。
[0045] 固化步驟：將織物樣品在170°C固化1分鐘。隨后，將織物樣品于溫度為21 土 1°C 和相對濕度65±5%的條件下放置24小時。
[0046] 中和步驟：在50°C使用30g/L的碳酸鈉對織物樣品進(jìn)行中和，時間為30分鐘，并 將織物樣品在50°C自來水中漂洗。最后，在任何測試之前將織物樣品置于溫度為21 土 1°C、 濕度為6