织物的阻燃涂层整理 徐璀浙江传化股份有限公司 l、前言 据美、英、日等国家对火灾起因的统计，近年来纺织品引起的火灾呈上涨的趋势，已占据火灾总数的一 半，造成了生命和财产的巨大损失，世界各国纷纷出台了纺织品阻燃的有关标准，对室内装饰、工业用布、 服装用纺织品等作了严格的规定。 绝大部分的纺织材料是可燃的，需要经过阻燃处理来降低燃烧速度或使其离开火源后能够迅速停止 燃烧。纺织品的阻燃整理有两种方式：l、添加型，将阻燃材料与纺丝原液混和，或将阻燃剂加到聚合物中 再纺丝，从而使纺出的丝具有阻燃效果。2、后整理型，在染整工艺流程中，将阻燃材料通过浸渍、浸轧或 涂层等方法整理到织物上。本文主要介绍织物的阻燃涂层整理。 阻燃涂层胶是功能性涂层胶的一种，是把阻燃材料通过一定的方式添加到涂层胶中去，整理后不仅 具良好的涂层风格，同时赋予织物优异的阻燃效果。涂层阻燃整理与传统的浸渍或浸轧阻燃整理相比， 具有耐洗性好，强力不下降，不需要污水处理等优点，因此，在室内家纺、工业用布等领域应用广泛。 2、阻燃涂层胶中涂层基胶的类型和性能特点 技术较易掌握，能满足一般涂层要求，但目前市场上的产品质量参差不齐。与PA相对，Pu在性能上有独 特之处，主要为耐磨、耐溶剂、耐低温(一30％以下)，防水透湿性好，具备优秀能力弹性和皮膜感。PUA是将 胶的基胶。 从涂层胶使用的溶剂来分，可分为溶剂型涂层胶和水系型涂层胶。溶剂型涂层胶使用最普通的溶剂 酯等，毒性较大，且易燃易爆。与溶剂型涂层胶相比，水系型涂层胶具有环保、不燃、工艺流程安全等优 点，但与织物的粘着力，成膜性能、耐水压等性能相对略差。目前，水系型涂层胶正通过产品改进或加入 合适的交关剂来解决上述的缺点，加工工艺日趋成熟，将逐渐取代溶剂型涂层胶。阻燃涂层胶的基胶也 正由溶剂型转为水系型。 3、水性阻燃涂层胶中阻燃材料的类型和性能特点 目前，水性阻燃胶都是添加型，即在涂层胶中添加适当阻燃材料。常见的阻燃材料有氮一磷系列和 溴一锑系列。氮一磷系列有聚磷酸铵APP、改性三聚氮胺MCA等，这些元素对织物能够更好的起到一定的阻燃 效果，但耐洗性相对较差，且布面有可能会出现白印。溴一锑系列，常用的有十溴二苯醚和三氧化二锑。它们 按特殊的比例复配有很优异的阻燃效果，是目前使用最为广泛，公认为阻燃效果最优异的阻燃材料。 近年来，大家都很关注溴一锑系列的毒性和对环境能够造成的影响。欧盟对十溴二苯醚的风险评估。 经过10年的科学研究，欧盟于2004年5月结束了针对十溴二苯醚进行的风险评估。其中豁免决定 的导言部分第三段写道“十溴二苯醚的风险评估…一一一根据结果得出现阶段除了对消费的人已经采取的 风险削减措施，不需要再额外采取任何措施…一…在没有进一步科学发现之前，十溴二苯醚的 应用将被豁免”。 因此，十溴二苯醚是经过最多科学检验的阻燃材料。科学数据充分显示了它对人类健康和环境带来 ．24· 的风险是可控制的，从防火安全角度看它对社会贡献也很大。十溴二苯醚经过了如欧盟、日本和美国等 全球很多国家和科学研究，都没有证明它对环境和人类健康存在风险。这也是欧盟对十溴二苯醚的评估 结论，必须要格外注意的是评估的对象，是含有不超过3％的杂质(主要是九溴二苯醚)的商用十溴二苯醚。 三氧二化锑主要是作为阻燃剂配合剂，与一定量的溴或氯的卤化物一起作用与塑料、涂料、密封胶、 橡胶和纺织面料中。当它作为一种阻燃增效剂使用时，阻燃系数会大幅度的提升。 三氧化二锑在欧盟国家可以不受任何限制进行应用和贸易。 从上述的研究结论中，大大增强了我们在阻燃涂层胶中接着使用溴一锑系列阻燃材料的信心。 4、各类阻燃涂层胶的性能特点 溴一锑系列这类阻燃材料所含卤素分子量较大，很容易与水性涂层胶形成相分离，要获得稳定的 产品一定要解决这一难题。我们通过采用卤锑超细粉体包复技术在阻燃剂微细粒子表面包复水性PU、水 水性PA阻燃胶TF一681，用以实现用户的不一样的需要。 4．1理化指标 表l 水性Pu阻燃胶 水性PUA阻燃胶 水性PA阻燃胶 性能指标～＼ TF—．680 TF一682 TF一68l 嘉淡 主要成份 溴一锑型水性PU 溴一锑型水性PUA 溴一锑型水性PA 离子性 阴 阴 阴 外观 淡色粘稠液 乳白色粘稠液 乳白色粘稠液 含固量 54—56 56—58 56—58 粘度(mpa．s，25。C) 300——800 400一lOoo 400—1000 水性Pu由于分子结构中的氨基甲酸酯含有N元素而具有一定的阻燃性能，在配方设计中的溴一锑 材料相对可以少加，这样做才能够保持PU的牢度、膜感、水压等各项性能。 4．2各类织物上的阻燃效果 表2 水性Pu阻燃胶 水性PUA阻燃胶 水性PA阻燃胶 性能指标＼ TF一680 TF—。682 TF一68l 泳初期 水洗10次 初期 水洗10次 初期 水洗lO次 毁损长度(ram) 89 93 94 112 90 120 续燃时间(s) 0 O O 1 O l 阴燃时间(s) 0 O 0 0 0 O 织物：300D涤纶低弹丝(原布克重：1509／m2)，采用二刀涂层，涂层后增重439／m2。 表3 水性PU阻燃胶 水性PUA阻燃胶 水性PA阻燃胶 性能指标＼ TF一680 TF一682 TF一68l 泳初期 水洗10次 初期 水洗lO次 初期 水洗lO次 毁损长度(mm) 103 l12 1 17 128 115 136 续燃时间(s) 0 O O l 0 3 阴燃时间(s) O O O 0 O l 织物：80／20涤／棉布(原布克重：1289／m2)，采用二刀涂层，涂层后增重369／m2。 ·25· 表4 水性PU阻燃胶 水性PUA阻燃胶 水性PA阻燃胶 性能指标＼ TF一680 TF—．682 TF一68l 泳初期 水洗lO次 初期 水洗lO次 初期 水洗10次 毁损长度(mm) 114 128 117 134 116 143 续燃时间(s) O l O l 0 l 阴燃时间(s) 1 2 O 3 0 4 织物：全棉布(原布克重：1309／m2)上，采用二刀涂层，涂层后增重389／m2。 阻燃胶在织物上增重达到25—35％后，都能够达到国标B1级标准和美国阻燃PAI一84标准，且水 洗后仍可保持良好的阻燃性能。水性Pu阻燃胶TF一680中含有较多的极性基团，如酯键、氨酯键、脲键 等，可与纤维结构中的羟基、羧基、氨基、酰胺基等活性基团反应，形成牢固的化学键，与织物的附着力非 常强，同时，由于水性PU的成膜性好，在水洗过程中水洗膜不易溶胀，阻燃材料不容易脱离这层包覆膜， 因此，TF一680的耐水洗性能很突出。当客户对阻燃涂层的耐水洗要求非常高时，可以再一次进行选择TF一680。 4．3黄变性 表5 水性PU阻燃胶 水性PUA阻燃胶 水性PA阻燃胶 性能指标＼ TF一680 TF—．682 IF一681 啬汾 涂层后初期白度 92．2 94．1 94．6 105℃24小时， 64．9 85．2 90．6 抗老化后白度 我们采用了极端的条件来测试阻燃涂层后的黄变，水性PUA阻燃胶IF一682的黄变性较小，水性 合用于白色织物。这是由于为了让织物涂层后的弹性、皮膜感更优异，我们最终选择了芳香族结构的水性Pu 为基胶。如果客户要在白色织物上使用PU阻燃胶，我们大家可以选择脂肪族PU作为基胶。 4．4其它性能 表6 水性PU阻燃胶 水性PUA阻燃胶 水性PA阻燃胶 性能指标＼ TF．．680 TF一682 TF一681 啬汾 手感 手感特软，有弹性 手感中软 手感中软 静水压(mmH：0) 450 390 320 耐寒性(30。C×30天)保持原有性能 基本保持原有性能 手感变硬 x30天) 基本保持原有性能 基本保持原有性能 耐热性(42U 保持原有性能 5、工艺条件对各性能的影响 5．1防水剂的影响 由于含有聚氯乙烯成份，可与织物和涂层胶中的极性基团反应，提高涂层后的剥离强度，其中对水性PU 低，涂层容易渗胶，过度防水会降低剥离强度。部分工厂采用单面防水，如果能防水均匀，也是可行的。 5．2轧光的影响 织物进行轧光后，织物表面变得光洁，纤维的空隙变小，可有很大效果预防涂层渗胶，改善涂层皮膜感，但轧 光对涂层的剥离强度却有明显下降作用。在低弹丝以及较为疏松的织物上可先进行轧光，在长丝类织物 ·26· 建议不进行轧光处理。 5．3涂层量的影晌 涂层量直接影响织物的阻燃效果和其它涂层性能，一般而言，阻燃涂层增重达到原布的20—35％后 具有较好的阻燃效果，涤棉布、全棉布的上浆量相对涤纶要多一些，有绒毛的布较平纹布要多一些，具体 用量需要先进行打样测试。涂层的均匀性也很重要，相同增重采用二刀涂层比一刀涂层的阻燃稳定要 好。 5．4交联剂和牢度增强剂的影响 用，能大大的提升涂层的交联程度，提高涂层剥离、水洗牢度和织物的尺寸稳定性。 5．5焙烘温度和时间的影响 好。 6、工厂应用实例 6．1 实例一 加工品种·80／20涤／棉布(原布克重：1229／Ill2)。 用途：家纺用布

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