涤纶织物拒水非卤阻燃复合整理的研究

论文摘要

大多数帐篷用布材料为涤纶织物,为了使帐篷具有优良的防雨与抗水压性能,必须对涤纶织物进行拒水整理;由于涤纶属于易燃材料,为了人身财产的安全,帐篷的阻燃性能尤为重要,所以必须对涤纶织物进行阻燃整理。涤纶织物阻燃整理常规使用的阻燃剂是含卤素阻燃剂如氯化石蜡、十溴二苯醚等。但随着社会的进步和环境保护意识的增强,含卤素阻燃剂燃烧时烟雾、毒气的散发以及由此引起的严重腐蚀问题与社会的需求背道而驰。当前含卤素阻燃剂的废弃运动正在全球,特别是欧洲紧锣密鼓地推行。所以,为了提升帐篷产品的附加价值并且使产品能进入环保要求严格的欧洲市场,在涤纶织物阻燃方面研发非卤阻燃整理势在必行。本论文研究了拒水剂AG-7500对三种不同类型涤纶织物的拒水整理,讨论了三种类型涤纶织物经过拒水整理后的拒水性能,并研究了拒水剂对涤纶织物燃烧性能的影响。通过实验筛选出工业成品水溶性非卤环状磷酸酯类阻燃剂FR-102A和溶剂型非卤磷系类阻燃剂Nofire IS-115、Nofire-EP102,以及复配非卤膨胀型阻燃剂作为非卤阻燃剂,通过拒水剂、阻燃剂一浴法和先拒水整理,再涂层阻燃整理二种工艺路线,复合整理了三种不同类型的涤纶织物。涤纶织物经过复合整理后实验测试试样要求达到薄型涤纶织物抗沾水等级4级以上,在垂直燃烧测试时经、纬续燃时间0秒;中、厚型涤纶织物抗沾水等级4级以上,在垂直燃烧测试时经、纬续燃时间均小于4秒的目标。最后采用热失重分析（TGA）,氧指数法和扫描电镜（SEM）分析探讨了各种阻燃剂对涤纶织物的阻燃机理。研究结果表明使用拒水剂AG-7500拒水整理三种不同类型涤纶织物,均能使其达到拒水要求。但是拒水剂对涤纶织物原布和阻燃整理后的燃烧性能都有不利的影响,600D×600D厚型涤纶织物原布LOI值为27.3,但是经过拒水剂AG-7500浓度1.5%拒水整理后,LOI值下降到17.9。水溶性非卤环状磷酸酯FR-102A可以与拒水剂AG-7500同浴,采用一浴法复合整理中、厚型涤纶织物。整理液中拒水剂浓度1.5%、FR-102A用量220g/L复合整理600D×600D厚型涤纶织物,涤纶织物达到拒水阻燃要求,织物LOI值提高到24.6。复配的非卤膨胀型阻燃剂适合涂层阻燃薄型涤纶织物,但对织物色泽有一定影响,复配阻燃成分需要细化处理。溶剂型非卤磷系类阻燃剂Nofire IS-115和Nofire-EP102涂层阻燃拒水整理后的600D×600D厚型涤纶织物,附着量分别为11.8%和8.6%时可以使涤纶织物达到拒水阻燃要求,织物LOI值分别提高到25.8和23.2。本论文通过成品非卤阻燃剂的筛选和实验确定拒水阻燃复合整理涤纶织物的配方、工艺,为帐篷用涤纶织物后整理加工工厂大生产提供了一定的技术支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 涤纶织物拒水整理
• 1.2.1 织物拒水理论
• 1.2.2 纺织品拒水剂
• 1.3 涤纶织物阻燃整理
• 1.3.1 涤纶的燃烧
• 1.3.2 织物阻燃机理
• 1.3.3 纺织品阻燃剂
• 1.3.4 阻燃整理工艺
• 1.4 课题的提出与研究目的及意义
• 2 实验
• 2.1 实验材料与药品
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验药品
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 涤纶织物拒水整理
• 2.3.2 涤纶织物涂层阻燃整理
• 2.3.3 涤纶织物拒水、阻燃—浴法复合整理
• 2.4 测试方法
• 2.4.1 沾水性能测试方法
• 2.4.2 抗渗水性能测试方法
• 2.4.3 垂直燃烧法
• 2.4.4 氧指数法
• 2.4.5 热失重分析法
• 2.4.6 扫描电镜分析法
• 3 结果与讨论
• 3.1 涤纶织物拒水整理
• 3.1.1 涤纶织物原布拒水性能
• 3.1.2 拒水整理后涤纶织物拒水性能
• 3.2 拒水整理对涤纶织物燃烧性能的影响
• 3.2.1 涤纶织物原布燃烧性能
• 3.2.2 拒水整理后涤纶织物燃烧性能
• 3.2.3 机理分析
• 3.3 涤纶织物非卤阻燃整理
• 3.3.1 水溶性非卤环状磷酸酯阻燃剂 FR-102A
• 3.3.2 非卤膨胀型阻燃剂
• 3.3.3 溶剂型非卤磷系阻燃剂 Nofire IS-115
• 3.3.4 溶剂型非卤磷系阻燃剂 Nofire-EP102
• 3.3.5 阻燃机理分析
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文