阻燃纖維梭織物的開(kāi)發(fā)

楚云榮，張魯濱，孟 鑫，盛春英

（1.華紡股份有限公司技術(shù)中心，山東濱州 256600；2.山東省短流程印染新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濱州 256600；3.濱州華紡工程技術(shù)研究院有限公司，山東濱州 256617）

在某些特定環(huán)境中，滌棉混紡梭織服裝面料需要在點(diǎn)燃后不能有燃燒蔓延的現(xiàn)象，以保護(hù)工作人員的安全；也不能使服裝點(diǎn)燃后形成破洞，且不能存在燃燒熔滴或熔融物墜落的情況；續(xù)燃時(shí)間須小于等于2 s，陰燃時(shí)間須小于等于2 s。根據(jù)阻燃效果開(kāi)發(fā)滌棉織物后整理阻燃及阻燃纖維進(jìn)行紡紗織布的印染后整理，測(cè)試阻燃指標(biāo)，開(kāi)發(fā)梭織阻燃功能面料。

1 滌棉梭織物阻燃后整理開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)

1.1 規(guī)格設(shè)計(jì)

普通滌綸纖維與棉梭織物PT/T65/C35：經(jīng)紗32.6 tex，緯紗32.6 tex，經(jīng)向472 根，緯向228 根，幅寬160 cm。阻燃滌綸纖維與棉梭織物ZR/T65/C35：經(jīng)紗32.6 tex，緯紗32.6 tex，經(jīng)向472 根，緯向228 根，幅寬160 cm。

1.2 工藝流程

紡紗→織布→印染翻縫燒毛→煮煉→氧漂→定型→絲光→染色→阻燃整理→拉幅→預(yù)縮。

1.3 工藝參數(shù)

1.3.1 煮煉

工藝配方：燒堿28～30 g/L，煮煉劑6 g/L，滲透劑HF-JL7 1 g/L。

工藝條件：100 ℃，60 min，帶液率90%，熱水洗（90～95 ℃），烘干。

1.3.2 氧漂

工藝配方：H2O26 g/L，雙氧水穩(wěn)定劑6 g/L，煮煉劑6 g/L，滲透劑HF-JL7 1 g/L。

工藝條件：燒堿調(diào)節(jié)pH=10.5，95 ℃汽蒸30 min，帶液率90%，熱水洗（90～95 ℃），烘干。

由表1 可得出以下結(jié)論：半成品符合染色加工要求。

表1 PT/T65/C35與ZR/T65/C35氧漂半成品技術(shù)性能指標(biāo)和測(cè)試值

1.3.3 定型

工藝條件：210 ℃，30 s，幅寬為成品+5 cm。

由表2 可得出以下結(jié)論：半成品符合染色加工要求。

表2 PT/T65/C35與ZR/T65/C35定型半成品技術(shù)性能指標(biāo)和測(cè)試值

1.3.4 單分散染色

工藝配方：分散黑S-3BL 30 g/L，分散黃棕S-4RL 12 g/L，分散紅玉S-5BL 5 g/L，勻染劑10 g/L。

工藝條件：80～90 ℃烘干，帶液率55%，210 ℃焙烘90 s。

1.3.5 水洗機(jī)還原清洗

工藝配方：燒堿30 g/L，保險(xiǎn)粉30 g/L；工藝條件：102 ℃，90 s，水洗，皂洗，烘干。

1.3.6 打底機(jī)套活性染色

工藝配方：100%活性黑ED 40 g/L，100%活性紅4 g/L，100%活性黃0.5 g/L[1]；工藝條件：102 ℃，90 s，水洗，皂洗，烘干。

1.3.7 水洗機(jī)固色

工藝配方：食鹽180～200 g/L，純堿30 g/L，燒堿3～4 g/L；工藝條件：102 ℃，90 s，水洗，皂洗，烘干。

由表3 可得出以下結(jié)論：半成品符合染色加工要求。

表3 PT/T65/C35與ZR/T65/C35固色半成品技術(shù)性能指標(biāo)和測(cè)試值

1.3.8 阻燃整理

采用普魯苯（Proban）法阻燃整理工藝，德國(guó)托爾化學(xué)阻燃整理劑SAP 主要成分是四羥甲基氯化磷（THPC）與酰胺的低分子質(zhì)量預(yù)縮體。織物浸軋過(guò)阻燃劑SAP 后，THPC 與酰胺預(yù)縮體滲入到纖維的非晶區(qū)和間隙中。在氨熏時(shí)，NH3與預(yù)縮體中的羥甲基交聯(lián)，在纖維內(nèi)部形成阻燃聚合體，經(jīng)氧化后穩(wěn)定。此阻燃工藝整理的織物手感柔軟、強(qiáng)力損失小，基本保持了織物的舒適性和耐用性[2-3]。阻燃原理為含磷化合物使纖維素纖維在熱解過(guò)程中產(chǎn)生脫水反應(yīng)。含磷阻燃劑在纖維熱解溫度范圍內(nèi)，首先分解成不易揮發(fā)的磷酸或多磷酸酐，并與纖維素的羥基（—OH）發(fā)生脫水反應(yīng)，從而使纖維炭化。

德國(guó)托爾化學(xué)阻燃整理劑SAP 50 g/L。浸軋過(guò)阻燃劑SAP的織物在氨熏過(guò)程中，由于在纖維素的內(nèi)部形成了二氯化磷/氮的高度交聯(lián)聚合物，產(chǎn)生P—N 協(xié)同效應(yīng)。P—N 鍵的極性高于P—O 鍵，使磷化合物與—OH的反應(yīng)性加強(qiáng)。利用這一原理及工藝做滌棉紗卡整理。PT/T65/C35 與ZR/T65/C35 成品技術(shù)性能指標(biāo)和測(cè)試值如表4所示。

表4 PT/T65/C35與ZR/T65/C35成品技術(shù)性能指標(biāo)和測(cè)試值

采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：GB 18401—2010《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》、GB/T 411—2017 和GB/T 5326—2009。由表4 和圖1 可知，普通滌綸棉混紡的阻燃效果達(dá)不到檢測(cè)要求；阻燃滌綸纖維只熔融不燃燒，經(jīng)35～50次水洗滌，其阻燃性不變。

圖1 測(cè)試燃燒圖效果

2 結(jié)論

（1）普通滌綸棉混紡的阻燃效果達(dá)不到指標(biāo)要求，原因主要是阻燃整理劑對(duì)棉織物起阻燃作用，對(duì)滌綸不起作用，設(shè)計(jì)織物中滌綸纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%，經(jīng)阻燃整理后，指標(biāo)不合格。

（2）阻燃滌綸纖維含有碳、氫、氧和少量磷元素，在燃燒時(shí)不產(chǎn)生窒息性有毒氣體，但是限氧指數(shù)LOI為26～34，只熔融不燃燒，雖經(jīng)35～50 次水洗滌，其阻燃性不變。在火焰燃燒中能降低織物可燃性，減緩火焰蔓延的速度，不形成大面積燃燒，離開(kāi)火焰后，能自熄而不再燃燒，達(dá)到阻燃的目的。

（3）2種產(chǎn)品染色對(duì)比，因阻燃滌綸纖維的結(jié)構(gòu)較疏松，斷裂強(qiáng)力略低，染料分子易進(jìn)入，故上染速度比普通滌綸快，染色指標(biāo)無(wú)變化。

（4）通過(guò)設(shè)計(jì)相同規(guī)格產(chǎn)品，即阻燃滌綸加棉進(jìn)行阻燃整理，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到阻燃指標(biāo)要求，成功開(kāi)發(fā)了一種阻燃織物。