對棉麻混紡或交織厚重織物的阻燃加工,使之同時通過BS5852schedule5part1(1號火源)及schedule4part1(0號火源)的測試一直困擾著當今紡織行業,采用傳統的阻燃整理劑進行整理,必然會導致顏色變化太大而被客戶拒絕,而采用涂層方法盡管能通過1號火源的測試,但又通不過0號火源的測試,本文通過一系列的試驗對比,綜合顏色變化、加工成本及阻燃性能認為采用一定量的阻燃整理劑結合背面涂阻燃膠的方法是獲得客戶認可的理想產品的較優方案。
l試驗
1·1試驗儀器
天平、小軋車、特制專用涂層刀、恒溫水浴糟、恒溫恒濕器、烘箱、BS5852測試設備(包括0號和1號火源)、電腦測色儀Macbeth3100。
1·2化學原料
阻燃劑C-404(THOR公司生產);阻燃劑C-405(CTF2000公司生產);阻燃劑C-406(方達公司生產);阻燃膠C-435(CTF2000公司生產)。
1·3織物
60棉/40麻交織織物(545g/m2)。
1·4工藝流程
浸軋阻燃液(二浸二軋,軋余率85%)→背涂阻燃膠→135℃預烘→160℃(3-5min)焙烘。
1·5測試方法
(l)顏色測試:用電腦測色儀Macbeth3l00對原布測定顏色,然后再測定各成品的顏色變化。
(2)水浸試驗(BS5651)概要:使用40±4℃的自來水,加入0.5g/L的非離子凈洗劑,將試樣以1:20的浴比放入水中浸泡3Omin后取拙,用40±4℃的自來水沖洗2min。在室溫下掛晾24h,再于室溫下恒濕72h,待進行阻燃測試。
(3)阻燃測試:參照BS5852schedule出境5part1(1號火源)及schedule4partl(0號火源)的測試。對于1號火源,火焰移開后120s內無明火或持續的陰燃為合格;對于0號火源,香煙用完后的6Omin內無持續的陰燃或明火,且距煙頭的炭化長度小于5cm為合格。
2結果和討論
2·1阻燃整理劑的篩選
用<
表l不同阻燃劑整理后的阻燃性能及顏色變化
阻燃劑 | 阻燃性能測試 | 顏色變化 | ||||
0號火源 | 1號火源 | △L | △a | △b | △E | |
C-404 | 通過 | 通過 | -0.83 | 0.98 | -1.91 | 2.07 |
C-405 | 通過 | 通過 | -0.49 | 1.59 | -0.24 | 1.95 |
C-406 | 不通過 | 通過 | -0.53 | 1.70 | -0.88 | 2.25 |
由表1可見,在上述工藝條件下,C-406的阻燃效果差一點,阻燃劑C-404與C-405的阻燃效果相當,但C-404的顏色變化較大,故采用C-405是較為合適的阻燃整理劑
2·2阻燃劑的用量和焙烘時間的影響
用不同質量分數的阻燃劑C-405對織物進行處理,用特制涂層刀在織物的背面涂上90g/m2(干增重)的C-405,經135℃預烘干后,用160℃分別進行焙烘3min、4min、5min,阻燃效果及顏色變化見表2。
表2不同阻燃劑用且及焙烘時間對色光的影晌
C/405 % | 焙烘時間/min | 阻燃性能 | 顏色變化 | |||||
0號火源 | l號火源 | △L | △a | △b | △E | |||
25 | 3 | 不合格 | 不合格 | -0.23 | 0.31 | -0.16 | 0.45 | |
4 | 不合格 | 不合格 | -0.53 | 1.52 | -0.17 | 1.86 | ||
5 | 不合格 | 不合格 | -0.29 | 2.48 | -0.49 | 2.98 | ||
40 | 3 | 不合格 | 不合格 | -0.15 | 0.47 | -0.31 | 0.64 | |
4 | 合格 | 合格 | -0.49 | 1.59 | -0.24 | 1.95 | ||
5 | 合格 | 合格 | -0.20 | 2.73 | -0.44 | 3.24 | ||
60 | 3 | 不合格 | 合格 | -0.01 | 0.62 | 0.38 | 0.71 | |
4 | 合格 | 合格 | -0.50 | 1.55 | -0.87 | 2.08 | ||
5 | 合格 | 合格 | -0.01 | 2.83 | -0.35 | 3.33 |
由表2可見,成品的阻燃性能除了與阻燃劑用量有關(當阻燃劑質量分數為25%時,阻燃性能都不合格),還與焙烘時間關系很大,從C-405質量分數為40%及60%的兩組數據來看,隨著焙烘時間的延長,阻燃效
2·3阻燃劑用量所需阻燃膠上膠量試驗
分別對未阻燃處理的、25%C-405處理的、40%C-405處理的及60%C-405處理的織物用不同規格的涂層刀對織物背面進行涂阻燃膠C-435,經135℃預烘干后,160℃焙烘4min,試驗結果見表3。
表3不同濃度的阻燃劑對應的阻燃臉上膠址測試結果表
阻燃劑 % | 阻燃膠干增重 g/m2 | 阻燃效果 | 顏色變化 | |
0號人源 | 1號火源 | △E | ||
未處理 | 120 | 不合格 | 不合格 | 一 |
160 | 不合格 | 合格 | 一 | |
25 | 90 | 不合格 | 不合格 | 1.86 |
120 | 不合格 | 合格 | 1.88 | |
40 | 60 | 不合格 | 不合格 | 1.94 |
75 | 不合格 | 合格 | 1.96 | |
90 | 合格 | 合格 | 1.95 | |
60 | 50 | 不合格 | 合格 | 2.08 |
75 | 合格 | 合格 | 2.10 | |
85 | 0 | 合格 | 合格 | 2.43 |
從表3可以看出,阻燃劑用量越大,阻燃效果越好,但顏色變化也越大。阻燃劑用量低于25%時,基本上通不過0號火源的測試;而當阻燃劑用量為85%時,不需要背涂阻燃膠就能通過0號與1號火源的測試,但是顏色變化太大,所以該工藝不可取;當阻燃劑用量為40%、60%時,所需的背涂阻燃膠的量分別為90g/m2(干增重)、75g/m2(干增重)。如果每kg阻燃劑的價格為50元,每噸阻燃膠的價格為30元,那么后者每平方米的成本比前者要多4.18元。無論從顏色變化的角度,還是從節約成本的角度考慮,阻燃劑用量為40%再背涂90g/m2(干增重)的阻燃膠是比較合適的工藝。