对棉涤地毯的阻燃整理技术

割绒棉/涤地毯如果毛圈密度很低,一旦被点燃,将扩及整个面积。利用纤维素纤维的酯化进行的化学改性可以限制其燃烧性能,并使其达到阻燃测试标准。仅需经5%~10%聚羧酸和适当的催化剂喷洒处理的含棉地毯,就可获得优良的压燃性能。适用的聚羧酸为1、2、3、4-丁烷四甲酸(BTCA)、柠檬酸和马来酸;催化剂如次磷酸钠、磷酸钠和部分起中和作用的盐。本文提供了使含棉地毯达到阻燃效果的化学反应和工艺条件。
表面起绒,规格大于1·2 m*1·8 m的地毯若要投入市场,必须通过标准甲胺阻燃测试,以获得管理机构的证书。毛圈密度足够大的含棉地毯不需任何处理就可通过标准可燃性测试,但是表层纤维受到机械作用,往往改变了纤维密度,就无法进行该项测试。
纤维素纤维的阻燃性能可以通过许多化学处理方法获得,但是对于特殊用途的产品,要考虑到化学整理的耐久性、产品的美观性、健康和安全等方面,因此需要最合适的工艺条件。某些纺织材料经特殊处理后阻燃效果很好,但由于成本因素,其使用价值十分昂贵。
用磷酸铵和脲素进行阻燃整理成本低,在某些具体应用方面效果极好。但是由于处理过程中纤维强力损失,基布热固化时褪色,遇硬水会降低阻燃耐久性或者固化后需要转移未反应的化学试剂等不足,因此这种处理方法不适合于特殊用途的产品。类似的处理还会使纤维素纺织材料具有弹性变形和拒染性能。
纤维素材料的阻燃程度可以通过如二羟甲基二羟基乙撑脲(DMDHEU)或二羟乙撑脲这样的交联剂获得,但是阻燃性能有限,有潜在的甲醛释放现象,不适宜处理最终产品。最理想的地毯阻燃整理要选用无甲醛释放的化学试剂。在工艺配方中加入添加剂,如链烷醇胺与乙二醇,可以使甲醛释放量降到最小,但是对于地毯来说不是很理想。另外,限于能量与加工时间要求,整理后的洗涤工序也是不现实的。
含有聚磷酸和磷基催化剂的无甲醛交联剂体系对于棉织物的耐久性整理有明显的效果。聚磷酸钠盐的催化酯化反应使化学固化不污染环境。
本研究提供了使用聚磷酸压燃工艺减少棉/涤地毯火焰传播速度的数据。根据限氧指数(LOI)数据所示,它们可能不是最好的阻燃整理剂,但是这种体系增加了燃烧时炭化形成物,使含棉地毯具有压燃性能。