一种高效阻燃后整理剂的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设计一种整理剂配方，具体为一种高效阻燃后整理剂的制备方法，以及在 阻燃布料上的应用。属于功能纺织材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 聚酯纤维面料（polyesterfibre)由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝 所得的合成纤维。聚酯链研究报告指出：工业化大量生产的聚酯纤维是用聚对苯二甲酸乙 二醇酯制成的，中国的商品名为涤纶。是当前合成纤维的第一大品种。
[0003] 涤纶是世界产量最大，应用最广泛的合成纤维品种，涤纶占世界合成纤维产量的 60%以上。涤纶大量应用于纺织服装、家纺等领域，并且是中国出口量最大的面料。但是由 于涤纶本身不具备阻燃特性，在明火条件下会迅速燃烧并形成滴落，造成二次火源，容易造 成烫伤、烧伤等，燃烧会释放大量的烟造成室息，这些使得涤纶的应用具有安全隐患。随着 人们生活水平的提高和安全意识的增强，对于阻燃面料的需求也大幅增加，涤纶面料作为 应用最广泛的面料，其阻燃功能性的赋予也成为了一个学术和工业上的研究热点。
[0004] 目前对于涤纶的阻燃主要有两种方式，阻燃功能纤维原材料制备和面料阻燃后整 理技术。本文主要关注面料阻燃后整理，即在纺织品后整理过程中对织物进行表面处理，通 过吸附沉积、化学键合、非极性范德华力结合及粘合等作用，使阻燃剂固着在织物上，从而 获得阻燃效果，其工艺流程为：浸乳一预烘一高温烘焙一后处理。浸乳液为阻燃剂溶液，由 阻燃剂、交联剂、催化剂、渗透剂和强保剂组成，配制成水溶液或乳液进行整理。
【发明内容】
[0005] 本发明公开了一种高效阻燃后整理剂的制备方法，通过吸附沉积、化学键合、非极 性范德华力结合及粘合等作用，使阻燃剂固着在织物上，从而获得阻燃效果。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
[0007] -种高效阻燃后整理剂的制备方法，其步骤如下：
[0008] (1)将阻燃剂ATP(三聚磷酸铝）加入到蒸馏水中配置成溶液A，充分搅拌、溶解； 所述溶液A中，阻燃剂ATP的质量体积分数为10-200g/L，蒸馏水的体积为5-10% ;
[0009] (2)将0? 0005-0. 0015克的NaOH溶于IOml蒸馏水中得到溶液B，将溶液B逐滴加 入溶液A中，调节溶液A的pH值至6-6. 5 ;得到溶液C;
[0010] ⑶在溶液C中加入50ml蒸馏水；得到溶液D;
[0011] (4)在溶液D中加入丙三醇50-200ml/L，鞣酸5-50g/L后搅拌，并用水稀释至规定 刻度100mL;得到后整理剂。
[0012] -种包含上述后整理剂的阻燃聚酯面料的制备方法，其步骤为：
[0013] (1)前处理：将聚酯面料浸泡在NaOH20g/L的碱液中，在95-100°C温度下处理30 分钟；通过前处理工序改变涤纶纤维吸水性差，带液性低的缺点，有效除织物表面的杂质， 防止其他助剂存在，提高阻燃整理效果。
[0014] (2)处理过的织物在80-90°C温度下充分水洗，去除残碱后烘干；
[0015] (3)将经过整理剂整理后阻燃面料通过二浸二乳后整理工艺，其中，乳液率 60-70% (后整理溶液去除率），在100°C温度烘干l_2h;然后在150-195°C温度下焙烘 ;然后水洗、烘干；
[0016] 其中，压缩空气的压力为3-6Kg/cm2;浸渍温度为50-100°C，搅拌速率为200-800 转/min，浸渍时间为30-120min。通过对阻燃后整理条件如阻燃剂ATP浓度的变化和助剂 丙三醇浓度的变化进行控制变量的对照实验来最终获得具有阻燃功能聚酯面料的最佳整 理条件。
[0017] 在本发明所叙述的产品功能为：聚酯面料经过组然后整理后具有高效、绿色阻燃 功能，且由于在配方中设计添加了丙三醇作为助剂，增加阻燃剂ATP与聚酯面料的结合力， 同时丙三醇具有很好的吸湿性，可以达到阻燃协效的作用，增加面料的阻燃效果。柔软剂鞣 酸的加入可以保证面料的柔软度和手感，不因后整理而影响面料的触感效果。整个阻燃后 整理剂是无色液体，不会影响面料的视觉效果。
[0018] 本技术针对高效绿色阻燃剂配方和面料后整理工艺进行研究，所获得的阻燃后整 理剂具有高效阻燃的功能，应用于聚酯面料的阻燃后整理能够满足人们对于防火安全功能 性的需求。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
[0020] 实施例1
[0021] 样品大小为1.5cm宽，15cm长PET经编短绒类面料，之所以选择短绒类是因为绒类 面料相比其他面料比表面积更大更易燃烧。ATP浓度与燃烧时间和燃烧次数关系实验数据 如下表所示：
[0022] 表IATP浓度与燃烧时间和燃烧次数
[0023]
[0024] 表格中燃烧次数是阻燃整理后的面料在燃烧过程中自动熄灭的次数，说明经过 ATP整理后的PET面料具备了自熄性的特点，燃烧时间是统计点燃后至样品燃烧完燃烧过 程中的时间。
[0025] 实施例2
[0026] 丙三醇浓度与燃烧次数和时间的关系如下表所示：
[0027] 表2丙三醇浓度与燃烧时间和燃烧次数
[0028]
[0029] 从表格中可以看到，当助剂丙三醇添加到150ml/L时，阻燃效果达到最好，燃烧测 试过程中自熄次数达到8次，燃烧时间达到93. 29秒。
[0030] 实施例3
[0031] 浸渍时间与燃烧时间和燃烧次数关系实验数据如下表所示
[0032] 表3浸渍时间与燃烧时间和燃烧次数
[0033]
[0034] 由表3数据绘制浸渍时间与燃烧时间和燃烧次数的关系折线图，综合可以得出最 佳的工艺应选择浸渍时间为50min。
【主权项】
1. 一种高效阻燃后整理剂的制备方法，其特征在于：其步骤如下： (1) 将阻燃剂ATP加入到蒸馏水中配置成溶液A，充分搅拌、溶解；所述溶液A中，阻燃 剂ATP的质量体积分数为10-200g/L，蒸馏水的体积为5-10% ; (2) 将0. 0005-0. 0015克的NaOH溶于IOml蒸馏水中得到溶液B，将溶液B逐滴加入溶 液A中，调节溶液A的pH值至6-6. 5 ;得到溶液C ; (3) 在溶液C中加入50ml蒸馏水；得到溶液D ; (4) 在溶液D中加入丙三醇50-200ml/L，鞣酸5-50g/L后搅拌，并用水稀释至规定刻度 100mL ;得到后整理剂。2. -种包含权利要求1所述后整理剂的阻燃聚酯面料的制备方法，其特征在于：其步 骤为： (1) 前处理：将聚酯面料浸泡在NaOH 20g/L的碱液中，在95-100°C温度下处理30分 钟；通过前处理工序改变涤纶纤维吸水性差，带液性低的缺点，有效除织物表面的杂质，防 止其他助剂存在，提高阻燃整理效果。 (2) 处理过的织物在80-90°C温度下充分水洗，去除残碱后烘干； (3) 将经过整理剂整理后阻燃面料通过二浸二乳后整理工艺，其中，乳液率60-70% (后整理溶液去除率），在l〇〇°C温度烘干l_2h ;然后在150-195°C温度下焙烘;然后 水洗、烘干。3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的二浸二乳后整理工艺中，压缩 空气的压力为3-6Kg/cm2;浸渍温度为50-100°C，搅拌速率为200-800转/min，浸渍时间为 30-120min〇
【专利摘要】本发明公开了一种高效阻燃后整理剂的制备方法及其应用，后整理剂的制备步骤如下：(1)将阻燃剂ATP(三聚磷酸铝)加入到蒸馏水中配置成溶液A，充分搅拌、溶解；所述溶液A中，阻燃剂ATP的质量体积分数为10-200g/L，蒸馏水的体积为5-10％；(2)将0.0005-0.0015克的NaOH溶于10ml蒸馏水中得到溶液B，将溶液B逐滴加入溶液A中，调节溶液A的pH值至6-6.5；得到溶液C；(3)在溶液C中加入50ml蒸馏水；得到溶液D；(4)在溶液D中加入丙三醇50-200ml/L，鞣酸5-50g/L后搅拌，并用水稀释至规定刻度100ml；得到后整理剂。本技术针对高效绿色阻燃剂配方和面料后整理工艺进行研究，所获得的阻燃后整理剂具有高效阻燃的功能，应用于聚酯面料的阻燃后整理能够满足人们对于防火安全功能性的需求。
【IPC分类】D06M13/148, D06M13/238, D06M101/32, D06M11/72
【公开号】CN105113211
【申请号】CN201510396939
【发明人】傅佳佳, 刘水平, 卢雨正, 王鸿博, 高卫东
【申请人】江南大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月8日