空間和價值雙向延展
——阻燃非織造布如何有效利用制備整理工藝物盡其用
來源：中國紡織報 2013/1/8 16:34:00 編輯：Qsj作者的話隨著人們防火意識的不斷增強以及社會對特殊用途紡織品的阻燃性能要求，業(yè)內對非織造布進行阻燃整理必要性的認識日趨加強。我國《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》對公共場所使用的沙發(fā)包裝、窗簾、地毯等提出了明確阻燃要求。因此，非織造布的阻燃問題已成為一個不可忽視的社會問題。
作者：梁甜（畢業(yè)于天津工業(yè)大學非織造材料與工程專業(yè)；現任西安紡織集團公司文員）
指導老師：任元林（天津工業(yè)大學紡織學部副教授）
目前我國阻燃劑的總生產能力在10×104噸以上，其中主要產品為氯化石蠟，生產能力超過市場需求。阻燃劑作為一個新興的工業(yè)，具有很好的發(fā)展前景。它發(fā)展的主要趨勢是：鹵系阻燃劑將會繼續(xù)使用，但產品結構會有所調整，隨著人們對環(huán)保的重視，開發(fā)無鹵系阻燃劑將成為阻燃劑發(fā)展趨勢；磷氮系的膨脹型阻燃劑及氮基阻燃劑將進一步得到發(fā)展，更受人青睞；無毒、抑煙的無鹵無機阻燃劑，特別是用于較高溫度的氫氧化鎂，將進一步得到開發(fā)。
實驗操作得出關鍵數據
材料與設備
本實驗用材料為滌綸針刺非織造布（設計面密度為280g/m2，生產廠家為江蘇儀征威英化纖有限公司）；實驗試劑為FR無鹵阻燃劑(工業(yè)級，生產廠家為山東富強化工有限公司)；醋丙膠(工業(yè)級，生產廠家為山東萊蕪濾材樹脂有限公司)。
實驗設備有FY101D型恒溫干燥箱(生產廠家為常州第二紡織儀器廠)；LLY-07C型數字式紡織品45°阻燃性能測試儀(生產廠家為山東萊州市電子儀器有限公司)。
阻燃整理工藝
工藝流程：裁剪400×220毫米縱向、橫向樣品布各三塊→配制工作液(阻燃劑、醋丙膠和水按照不同的比例調整)→浸軋（壓力的大小可調節(jié)）→烘干(焙烘的溫度、時間可調節(jié))。醋丙乳液又稱乙丙乳液，是常用的粘合劑。
采用不同配比的阻燃劑、醋丙膠和水，配比為（質量比）：1#阻燃劑∶醋丙膠∶水=2∶2∶1
2#阻燃劑∶醋丙膠∶水=1∶1∶1
3#阻燃劑∶醋丙膠∶水=2∶2∶3
4#阻燃劑∶醋丙膠∶水=10∶10∶21
5#阻燃劑∶醋丙膠∶水=2∶2∶5
45°位置燃燒測試
將試驗儀器放在通風廚內，接通電源和氣源。點著燃燒器，維持燃燒器的入口壓力為3.92KPa，調節(jié)火焰高度為24毫米。從干燥器內取出一塊試樣，毯面朝上迅速放入試驗箱內的底板上，再用壓框壓住四周，使其固定在45°位置不致滑動。將燃燒器水平放置，根據試樣厚度調節(jié)燃燒器噴嘴前端與試樣表面的距離至1毫米。關閉試驗箱門，啟動點火開關，待火焰穩(wěn)定后將燃燒器水平放置，對試樣表面點火持續(xù)30秒。試樣從干燥器取出至點燃應在2分鐘以內，如超過2分鐘應另取試樣，按上述步驟重新試驗。觀察試樣的燃燒情況，記錄試樣的續(xù)燃時間和陰燃時間，精確至1秒。開啟通風廚的排風裝置，排除煙霧及有毒氣體。打開試驗箱門取出試樣，測量損毀長度，精確至1毫米。清除試驗箱內的殘留物后，再進行下一塊試樣的試驗。
數據分析確定最佳工藝
壓輥壓力為3.4×105Pa，焙烘溫度選為100℃～120℃，焙烘時間為20~30分鐘，分別添加40wt%、33.3wt%、28.6wt%、24.4wt%、22.2wt%濃度的阻燃劑，對滌綸針刺非織造布進行阻燃整理。整理后各項性能如下表所示。
上表表明，滌綸針刺非織造布經FR阻燃劑整理后，隨著阻燃劑濃度的增加，滌綸針刺非織造布的續(xù)燃時間、陰燃時間、損毀長度都有不同程度的減小，其阻燃效果也明顯增強。
當阻燃劑的質量百分比是28.6wt%時，整理后的滌綸針刺非織造布的阻燃效果均可達到國家標準，且在燃燒過程中均無熔滴現象。綜合滌綸針刺非織造布的阻燃效果和產品價格兩方面的因素，以下實驗采用的阻燃劑濃度為28.6wt%。
阻燃劑的濃度為28.6wt%，焙烘溫度選為100℃~120℃，焙烘時間選為20～30分鐘，分別以2.4Pa、3.0Pa、3.4Pa、3.8Pa、4.2Pa的不同壓輥壓力對經阻燃整理的滌綸針刺非織造布進行浸壓。浸壓后各項性能如下表所示。
下表表明，滌綸針刺非織造布經不同壓力的壓輥加壓后，隨著壓輥壓力的增加，整理后的克重明顯減小，同時，滌綸非織造布的續(xù)燃時間、陰燃時間、損毀長度都有不同程度的增加，其阻燃效果也明顯降低。
當壓輥壓力過低時，非織造布帶液量大；當壓輥壓力過高時，非織造布帶液量少，阻燃效果就低，并且廢液會很多。實驗證明，制定為3.4×105Pa的壓輥壓力比較適合。
阻燃劑的濃度為28.6wt%，焙烘時間選為20~30分鐘，壓輥壓力選為3.4×105Pa，分別以100℃~120℃、120℃~140℃、140℃~160℃的不同焙烘溫度對經阻燃整理的滌綸針刺非織造布進行焙烘。焙烘后各項性能如下表所示。
結果表明，滌綸針刺非織造布經不同的焙烘溫度烘燥后，隨著焙烘溫度的升高，滌綸非織造布的續(xù)燃時間、陰燃時間、損毀長度都有不同程度的增加，同時其阻燃效果也明顯降低。當焙烘溫度在120℃～140℃時，FR無鹵阻燃劑可能發(fā)生了化學變化，導致續(xù)燃時間、陰燃時間、損毀長度有所增加，阻燃效果不好，并且整理后阻燃非織造布的手感很硬；當焙烘溫度在140℃～160℃時，超過了FR無鹵阻燃劑的耐熱溫度，使其有效成分發(fā)生了變化，導致其經過焙烘后阻燃非織造布的阻燃效果明顯降低。實驗證明，當工藝制定的焙烘溫度為100℃～120℃是比較適合的。
綜上所述，無論是哪種阻燃劑，在制備阻燃非織造布時，都要結合產品本身的性質特點才能做到“物盡其用”，將阻燃劑的使用空間和使用價值拓展得更大。
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