中圖分類號:TS195．592文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1001-2044(2012)02-0032-03
錦綸燃燒時熔融滴落容易造成火災(zāi)蔓延［1］，因此限制了其應(yīng)用。普通阻燃錦綸織物采用鹵素阻燃劑，雖然具有阻燃效果，但用于飛機、火車、汽車等交通工具時，容易釋放有毒氣體，使能見度降低，帶來安全隱患。錦綸的活性較差，導(dǎo)致阻燃整理液無法滲入纖維內(nèi)部，造成阻燃效果降低，耐洗度差［2］。采用磷酸酯類無鹵素阻燃劑對錦綸織物進行阻燃整理，具有耐久性。
1·試驗儀器設(shè)備和試驗方法
1．1試驗材料和設(shè)備
試驗材料:乳化劑LF100、片堿、磷酸酯類阻燃劑、滲透劑(異丙醇)、錦綸66織物，織物經(jīng)、緯密分別為75、160根/10cm，面密度0．318kg/m2。
試驗設(shè)備:電子天平、HH－S數(shù)顯恒溫水浴鍋、垂直燃燒試驗儀、西門子全自動洗衣機、焙烘箱、GDW/JB－0100型高低溫?zé)峤蛔冊囼炏?、GDYQ－201SY型紡織品甲醛測定儀。
1．2阻燃整理工藝流程
配制阻燃液→浸漬(浴比1∶10)→脫水(8min)→烘干(70℃×30min)→性能測試。
1．3測試
1．3．1阻燃性能測試
采用垂直法，參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T8745《紡織品燃燒性能織物表面燃燒時間的測定(ISO10047－1993，IDT)》。
1．3．2耐洗性能測試
引用GB/T8629—2001《紡織品試驗用家庭洗滌和干燥程序(ISO6330:2000)》［3］。
2·試驗機理
磷酸酯類阻燃劑燃燒時生成的偏磷酸可形成穩(wěn)定的多聚體，覆蓋于材料表面，隔絕氧氣和可燃物。另外，在燃燒過程中能促進有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為碳(元素碳)，就減少了易燃性含碳氣體的形成。碳還阻止了氧及熱進入被燃燒的物體，以此來保持物體不致燃燒。
在阻燃整理工藝中，阻燃劑是決定阻燃效果的重要因素，阻燃劑用量越大，織物阻燃效果越好。滲透劑可以促進整理劑均勻分散地滲透至纖維內(nèi)部，提高阻燃劑的固著率。為了使阻燃劑迅速和纖維大分子反應(yīng)，浸漬溫度對反應(yīng)也起到一定的促進作用。浸漬溫度高、時間長，可以加快整理劑擴散至纖維內(nèi)部，使反應(yīng)充分進行。當(dāng)然，浸漬時間并不是越長越好，纖維毛細管的擴張和交聯(lián)反應(yīng)是有限度的，而且也應(yīng)該考慮能耗與實際生產(chǎn)效率。因此在整理工藝中探討阻燃劑用量、滲透劑用量、浸漬溫度與時間對織物阻燃效果的影響很有必要，也是優(yōu)化工藝時必須考慮的主要因素。
3·試驗部分與結(jié)果分析
3．1單因子分析
3．1．1阻燃劑用量對阻燃性能的影響
工藝參數(shù):滲透劑異丙醇用量15g/L，浴比1∶10，浸漬條件60℃×2h，阻燃劑用量Xg/L。試驗結(jié)果見表1。

由表1可以看出，隨著阻燃劑用量的增加，停留在織物內(nèi)的磷元素也增加，阻燃性能隨之提高，但阻燃劑用量增加到250g/L后阻燃效果反而下降。這是因為一部分阻燃劑沒有很好地結(jié)合到織物上去，造成了實際阻燃劑含量的減少;另外，阻燃劑含量的增加，雖然可起到固相和氣相阻燃作用，但是由于阻燃劑分解所釋放出的熱量會反饋到織物中去，加劇纖維的融入分解，造成阻燃性能的降低［4］。
3．1．2滲透劑用量對阻燃性能的影響
工藝參數(shù):阻燃劑200g/L，浸漬60℃×2h，浴比1∶10，滲透劑用量Xg/L。試驗結(jié)果見表2。
由表2可以看出，隨著滲透劑用量的增加，阻燃性能也隨之提高，但當(dāng)滲透劑用量達到20g/L時，阻燃性能幾乎不再提高。
3．1．3浸漬溫度和時間對阻燃性能的影響工藝參數(shù):阻燃劑200g/L，滲透劑15g/L，浸漬條件X℃×2h，溫度對阻燃性能的影響見表3;阻燃劑200g/L，滲透劑15g/L，浸漬條件60℃×Xh，浸漬時間對阻燃性能的影響見表4。

由表3知，隨著浸漬溫度的提高，阻燃性能也相應(yīng)地提高。由表4可以得到隨著浸漬時間的延長，阻燃性能也會增強，但溫度過高、時間過長，增強效果并不明顯。
3．2正交試驗分析
通過多次不同的阻燃劑用量、助劑用量、浸漬溫度與時間單因子試驗探索后，采用正交試驗的方法，對影響阻燃性能的4種主要因素:阻燃劑用量、助劑用量、浸漬溫度和浸漬時間進行討論。正交表選用L9(34)，各因子與水平見表5，指標(biāo)測試結(jié)果見表6。試驗結(jié)果的正交分析表見表7
由表7對試驗結(jié)果的正交分析可以直觀地看出，對平均余焰時間的影響大小依次為:阻燃劑用量＞浸漬時間＞浸漬溫度＞助劑用量;對平均滴焰時間的影響大小依次為:浸漬時間＞阻燃劑用量=浸漬溫度＞助劑用量;對平均燃燒長度的影響大小依次為:阻燃劑用量＞助劑用量＞浸漬時間＞浸漬溫度。
對各個指標(biāo)的綜合平衡分析，主要的影響因素是阻燃劑用量，其次是浸漬時間，然后是浸漬溫度，后是助劑用量。確定的佳工藝參數(shù)為阻燃劑用量200g/L;助劑用量15g/L，浸漬60℃×3h。
在優(yōu)整理工藝條件下，所整理的織物水洗15次后測得:平均余焰時間6．5s，平均滴焰時間3s，平均燃燒長度5．85cm，各項阻燃性能指標(biāo)都能達到美國航空防火標(biāo)準(zhǔn)(平均余焰時間＜15s，平均滴焰時間＜5s，平均燃燒長度＜20．3cm)。測試佳整理工藝整理后的織物甲醛含量為0．43mg/kg。所以經(jīng)過阻燃整理的黏扣帶甲醛含量遠遠低于相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)(嬰幼兒類服裝＜20mg/kg，成人服裝≤75mg/kg)［5］，符合紡織品后整理的生態(tài)環(huán)保要求。
4·結(jié)語
通過單項因子試驗得出:阻燃性能隨著阻燃劑用量的增大而提高，助劑用量對阻燃性能的影響不顯著，浸漬溫度越高、浸漬時間越長會使阻燃性能相應(yīng)提高。通過正交試驗得出:主要的影響因素是阻燃劑用量，其次是浸漬時間，然后是浸漬溫度，后是助劑用量;優(yōu)優(yōu)整理工藝為阻燃劑200g/L，滲透劑15g/L，浸漬60℃×3h。測得整理后織物甲醛含量0．43mg/kg，符合紡織品后整理的生態(tài)環(huán)保要求。水洗15次后，其阻燃性能仍達到美國航空防火標(biāo)準(zhǔn)。