聚羧酸對棉滌地毯的阻燃整理技術

割絨棉/滌地毯如果毛圈密度很低,一旦被點燃,將擴及整個面積。利用纖維素纖維的酯化進行的化學改性可以限制其燃燒性能,并使其達到阻燃測試標準。僅需經5%~10%聚羧酸和適當的催化劑噴灑處理的含棉地毯,就可獲得優良的壓燃性能。適用的聚羧酸為1、2、3、4-丁烷四甲酸(BTCA)、檸檬酸和馬來酸;催化劑如次磷酸鈉、磷酸鈉和部分起中和作用的鹽。本文提供了使含棉地毯達到阻燃效果的化學反應和工藝條件。
表面起絨,規格大于1·2 m*1·8 m的地毯若要投入市場,必須通過標準甲胺阻燃測試,以獲得管理機構的證書。毛圈密度足夠大的含棉地毯不需任何處理就可通過標準可燃性測試,但是表層纖維受到機械作用,往往改變了纖維密度,就無法進行該項測試。
纖維素纖維的阻燃性能可以通過許多化學處理方法獲得,但是對于特殊用途的產品,要考慮到化學整理的耐久性、產品的美觀性、健康和安全等方面,因此需要最合適的工藝條件。某些紡織材料經特殊處理后阻燃效果很好,但由于成本因素,其使用價值十分昂貴。
用磷酸銨和脲素進行阻燃整理成本低,在某些具體應用方面效果極好。但是由于處理過程中纖維強力損失,基布熱固化時褪色,遇硬水會降低阻燃耐久性或者固化后需要轉移未反應的化學試劑等不足,因此這種處理方法不適合于特殊用途的產品。類似的處理還會使纖維素紡織材料具有彈性變形和拒染性能。
纖維素材料的阻燃程度可以通過如二羥甲基二羥基乙撐脲(DMDHEU)或二羥乙撐脲這樣的交聯劑獲得,但是阻燃性能有限,有潛在的甲醛釋放現象,不適宜處理最終產品。最理想的地毯阻燃整理要選用無甲醛釋放的化學試劑。在工藝配方中加入添加劑,如鏈烷醇胺與乙二醇,可以使甲醛釋放量降到最小,但是對于地毯來說不是很理想。另外,限于能量與加工時間要求,整理后的洗滌工序也是不現實的。
含有聚磷酸和磷基催化劑的無甲醛交聯劑體系對于棉織物的耐久性整理有明顯的效果。聚磷酸鈉鹽的催化酯化反應使化學固化不污染環境。
本研究提供了使用聚磷酸壓燃工藝減少棉/滌地毯火焰傳播速度的數據。根據限氧指數(LOI)數據所示,它們可能不是最好的阻燃整理劑,但是這種體系增加了燃燒時炭化形成物,使含棉地毯具有壓燃性能。