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纯棉织物应用硼磷氮协同阻燃剂NB—DDYP浅析

时间:2024-06-05

陈希

【摘 要】本研究以自制阻燃剂NB-DDYP作为研究对象,将其将入到纯棉织物上,再加上硼磷氮,作为协同阻燃剂NB-DDYP的物质,对纯棉织物的燃烧情况进行分析,进而对硼磷氮协同阻燃剂NB-DDYP的阻燃效果进行研究和分析。最后实验结果表明,硼磷氮协同阻燃剂NB-DDYP可以有效的降低纯棉织物的燃烧,对纯棉织物进行阻燃,而且其工艺为阻燃剂NB-DDYP300g·L-1,然后将入无水碳酸钠来调节整理液的PH值,当PH值达到8的时候,且温度是120-140℃,通过这些操作可以有效的组织燃烧的继续,并且纯棉织物燃烧后释放的烟量很少,最后阻燃效果等级为B1级,并且可以有效的降低纯棉织物的白度和强力损失小。

【关键词】阻燃整理;硼磷氮协同阻燃剂;纯棉织物;NB-DDYP

纯棉织物是人们生活中使用非常广泛的纺织品,其不仅品质柔软,而且穿在身上非常舒服,但是由于棉向往的极限氧化指数只有18.0,这就导致其很容易发生燃烧。为了保证人们使用纯棉织物的时候的安全性,就必须采取一些措施,保证人们的身体安全,通过实验研究表明,在纯棉织物上加入硼磷氮协同阻燃剂NB-DDYP,可以有效的对其燃烧进行阻止,而且能够有效的降低纯棉织物的白度和强力损失小,得到纯棉织物生产商的青睐。本文就纯棉织物应用硼磷氮协同阻燃剂NB-DDYP实验进行研究,对硼磷氮协同阻燃剂NB-DDYP的应用工艺和阻燃效果进行测试,希望能对人们使用纯棉织物的安全性进一步提高。

一、实验部分

本实验在实验开始之前需要对实验织物、试验试剂以及试验设备进行准备,然后整理阻燃剂的工艺,最后对阻燃剂的阻燃性能进行测试,并且对阻燃效果进行分析。

(一)织物、试剂与设备

实验使用的织物就是普通的纯棉织物,为了方便实验结果的观察,这里使用纯棉平纹织物,可以方便实验结果的观察和记录。

实验需要的试剂有:硼磷氮阻燃剂NB-DDYP,而且硼磷氮阻燃剂NB-DDYP是自制的;无水碳酸钠,用来调节整理液的pH值;其他。

实验需要的设备有以下:SYP-Ⅱ玻璃恒温水浴,用来保持实验环境的温度,为实验的正常进行打下基础;Mu-504型台式小轧车,作为实验进行的载体;R-3自动定型烘干机,对纯棉平纹织物进行烘干作用,保证实验使用的纯棉平纹织物是干的;YGB815A织物阻燃性能测试仪,用来对纯棉平纹织物阻燃操作,防止火势过大无法控制;WBS-Ι白度仪,对最后纯棉平纹织物燃烧后的白度进行测试,用于实验结果的记录和分析。

(二)整理工艺

第一步,制备阻燃剂整理液,这是实验进行的外部环境;第二步,利用无水碳酸钠对整理液的pH进行调节,将其pH值调到8;第三步,浸轧,需要进行两次浸轧,这样才能保证纯棉平纹织物中含有足够的整理液;第四步,对纯棉平纹织物进行烘干操作,从而蒸发掉多余的整理液,让纯棉平纹织物中含有硼磷氮阻燃剂NB-DDYP;第五步,进行第二次烘干操作,保证纯棉平纹织物能够充分燃烧。

(三)性能测试

完成试验器具的准备和工艺的整理之后,就需要进行性能测试,在性能测试的时候需要分两个性能测试,分别测试垂直燃烧性能和断裂强力两个性能。

二、结果与讨论

(一)阻燃剂浓度

通过实验发现,整理液中阻燃剂的含量是影响阻燃效果最主要的因素,除此之外,阻燃剂的含量还会对纯棉平纹织物的其他性能影响,比如说织物泛黄、强力下降等等。通过使用不同阻燃剂浓度的整理液进行实验,总共有五种不同阻燃剂浓度的整理液,其阻燃剂含量分别是0,100,200,300,400,单位是克每毫升,最后实验发现,随着阻燃剂的浓度的不断增大,其阻燃效果会先加强再减弱,而当阻燃剂的浓度达到100g·L-1的时候,其阻燃效果是最好的,由此可见,在设计和生产纯棉织物的时候需要加入阻燃剂的浓度为100g·L-1,因为这个时候对纯棉织物阻燃的效果最好,而且不会对纯棉织物的其他性能造成影响。

(二)pH值

阻燃整理液的pH值对织物阻燃性能以及断裂强力有很大的影响,本实验通过将阻燃剂的浓度保持一定,用无水碳酸钠来调节整理液的pH值,当pH值分别是2,4,6,8,9的时候对其阻燃效果进行测试,实验结果表明,当阻燃剂的浓度一定时,随着pH值的不断升高,其阻燃效果也会越来越好,也就是说,整理液对纯棉织物的阻燃效果在践行条件下能有很好的阻燃效果,而且能保持较好的强力性能,但是,随着pH值的不断升高,纯棉织物的白度会出现变差的现象,所以说,整理液pH值越低,白度越好,这是因为纯棉织物中有一种纤维在碱性的环境下能保持完整的形态,而当环境变为弱碱或者酸性的情况下,会发生化学反应,从而使纯棉织物泛黄,因此,在制备纯棉织物的时候需要保证其pH值为8。

(三)焙烘温度

当确定整理液阻燃剂的浓度为100g·L-1,且整理液的pH值为8的时候,就需要确定实验进行的外部环境,为了找到一个最佳阻燃的外部温度,实验选择了下面几种温度下阻燃效果的测试,焙烘温度分别是0,140,160,180,200℃,然后保持阻燃剂浓度和整理液pH值不变进行实验,最终实验结果表明,当温度是140℃的时候,纯棉织物的损失率是最低的,这时候的阻燃效果也是最好的,所以,在生产的时候需要保证焙烘温度在140-160℃之间,这样能保证良好的阻燃效果。

(四)焙烘时间

整理液阻燃劑的浓度为100g·L-1,且整理液的pH值为8,并且焙烘温度保持在140-160℃之间,最后一个影响阻燃效果和纯棉织物其他性能的因素就是焙烘时间。实验选择五个不同的焙烘时间,分别是0,60,90,120,150秒,然后通过实验发现,焙烘时间为60s的时候纯棉织物的损失率最低,其阻燃效果最好,所以,阻燃整理液的焙烘时间选择60s,这样才能有效的保证整理液的阻燃效果,并且保证纯棉平纹织物的其他性能良好。

三、结语

综上所述,硼磷氮协同阻燃剂NB-DDYP可以有效的对纯棉织物进行阻燃,而且可以在很大的程度上降低纯棉织物的白度和强力损失小。通过实验表明)NB-DDYP阻燃剂对纯棉织物阻燃整理的优化工艺为:NB-DDYP300g·L-1、pH值8、焙烘温度140~160℃、焙烘时间60s。而且NB-DDYP阻燃整理后的纯棉织物,强力下降不到2%,白度降低仅为4左右,应用性能保持较好。通过此次实验,希望可以让纯棉织物生产商对纯棉织物生产的过程中多加谨慎,并在纯棉织物中加入NB-DDYP阻燃剂,有效的保证人们在使用纯棉织物时候的安全性。

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