了得網工業技術_滌綸織物環保阻燃整理技術

內容簡介

《滌綸織物環保阻燃整理技術》一書概述了織物阻燃的歷史、現狀及未來，繫統介紹了阻燃機理、阻燃協同效應、阻燃整理的方法，並根據滌綸纖維分子結構和超分子結構特點，對各種環保型無機阻燃劑進行了復配，合成了無鹵環保型籠形倍半硅氧烷、聚磷酸銨雙重包覆微膠囊阻燃劑，並將以上阻燃劑用於滌綸織物的阻燃整理，在此基礎上，研究了低給液泡沫阻燃技術在滌綸織物阻燃中的應用。
本書的研究方法和結論不僅在於滌綸方面的應用，還可擴展到棉、麻、絲、毛等天然纖維以及錦綸、腈綸、維綸、丙綸等合成纖維的阻燃應用方面，可供紡織、染整、化纖、材料相關專業人員從事研究、開發，也可供紡織、染整院校教師和學生作為學習和參考書。

作者簡介

路艷華：遼東學院紡織紡織工程專業教授

目錄

章引言

節滌綸簡介

一、滌綸的結構與性質

二、滌綸纖維的結構及特點

三、滌綸的燃燒特性

四、滌綸的熱性能
目錄

章引言

節滌綸簡介

一、滌綸的結構與性質

二、滌綸纖維的結構及特點

三、滌綸的燃燒特性

四、滌綸的熱性能

五、滌綸的機械性能

六、滌綸的吸濕性和染色性

七、滌綸的化學穩定性

八、滌綸的其他性能

第二節纖維的阻燃機理

一、概述

二、纖維的燃燒過程

三、纖維的阻燃機理

第三節滌綸阻燃方法

一、概述

二、滌綸的阻燃方法

三、滌綸阻燃整理的發展趨勢

第四節塗層阻燃整理技術

一、概述

二、塗層整理劑的分類及特點

三、塗層方法及設備

四、塗層工藝

第二章無機繫阻燃劑的復配及應用

節概述

一、無機阻燃劑分類與性質

二、無機阻燃劑研究現狀及存在的問題

三、無機阻燃劑的發展趨勢

第二節無機繫阻燃劑整理滌綸織物

一、滌綸織物阻燃目的和途徑

二、新型阻燃劑特點

三、阻燃劑復配及表征

四、織物燃燒性能的測試

五、阻燃耐久性測試

第三節阻燃劑復配及滌綸織物整理

一、滌綸織物阻燃整理及測試表征

二、多種無機阻燃劑復配方案

三、復配方案的優化

四、多種無機阻燃劑復配方案篩選

五、優化阻燃工藝滌綸織物性能

第三章籠型倍半硅氧烷的合成及其應用

節籠型倍半硅氧烷概述

第二節籠型倍半硅氧烷的合成及表征

一、籠型倍半硅氧烷的結構

二、籠型倍半硅氧烷的特點

三、四甲基氮籠型倍半硅氧烷的合成

四、TMN-POSS的溶解度

五、TMN-POSS的溶解度

六、TMN-POSS的粒徑和Zeta電位

七、TMN-POSS的紅外光譜

第三節 TMN-POSS整理滌綸織物

一、TMN-POSS整理滌綸織物的機理

二、TMN-POSS整理滌綸織物的工藝

三、TMN-POSS整理滌綸織物的結構

第四節 TMN-POSS整理滌綸織物的性能

一、TMN-POSS整理滌綸織物的阻燃性能

二、TMN-POSS整理滌綸織物的抗靜電性能

三、TMN-POSS整理滌綸織物的毛細效應

四、TMN-POSS整理滌綸織物的潤濕性

五、TMN-POSS與分散染料同浴對滌綸織物的上染和整理

第四章聚磷酸銨雙重包覆微膠囊的制備及應用

節概述

一、概述

二、紡織品阻燃劑包覆應注意的問題

三、阻燃膠發展趨勢

第二節聚磷酸銨雙重包覆微膠囊制備與表征

一、DCAPP的特性

二、DCAPP整理技術方案

三、SiO2／APP的微膠囊制備

第三節 DCAPP/PU復合阻燃膠制備與表征

一、概述

二、塗層整理粘合劑的選擇

三、阻燃添加劑的選擇

四、環保阻燃膠制備

第四節 DCAPP/PU復合阻燃膠整理滌綸織物

一、滌綸面料阻燃原理

二、滌綸面料阻燃三防整理工藝

三、滌綸面料阻燃塗層工藝條件及設備確定

四、阻燃膠與阻燃滌綸織物的技術優勢

五、存在的問題及需要完善之處

第五章低給液泡沫阻燃技術在滌綸阻燃中的應用

節泡沫整理概述

一、泡沫的結構與性質

二、泡沫的穩定性

三、泡沫整理對發泡劑的要求

四、提高泡沫穩定性的方法

五、泡沫阻燃整理技術的發展趨勢

第二節低給液泡沫阻燃劑制備

一、泡沫阻燃劑組成

二、泡沫阻燃液制備的影響因素

第三節滌綸織物泡沫阻燃整理

一、滌綸堿減量處理

二、泡沫原液配制與表征

二、泡沫整理滌綸織物的阻燃劑性能

三、泡沫整理滌綸織物的白度及強力

四、泡沫整理滌綸織物的抗折皺性能

五、整理滌綸織物的外觀形態

第六章阻燃織物標準及測試方法

節國內外阻燃織物標準簡介

一、我國織物阻燃標準

二、國外紡織品阻燃標準

第三節織物阻燃測試方法

一、垂直法

二、水平法

三、限氧指數法

前言

前言

在過去的20年中，世界紡織品格局正在發生巨大的變化。隨著人們對健康生活的重視，功能性紡織品產業迅速崛起，紡織服裝業已逐漸步入功能型紡織品時代，並對世界紡織服裝業形成新的挑戰。目前，阻燃劑及阻燃紡織品正面臨越來越嚴格的防火安全標準和環保法則的雙重挑戰,許多發達國家都對部分紡織品服裝的阻燃性能提出了強制性的要求。特別是美國制定了健全的阻燃技術法規和標準，達不到所規定要求的紡織品將被禁止出售。
前言

在過去的20年中，世界紡織品格局正在發生巨大的變化。隨著人們對健康生活的重視，功能性紡織品產業迅速崛起，紡織服裝業已逐漸步入功能型紡織品時代，並對世界紡織服裝業形成新的挑戰。目前，阻燃劑及阻燃紡織品正面臨越來越嚴格的防火安全標準和環保法則的雙重挑戰,許多發達國家都對部分紡織品服裝的阻燃性能提出了強制性的要求。特別是美國制定了健全的阻燃技術法規和標準，達不到所規定要求的紡織品將被禁止出售。

滌綸織物具有高強度、高彈性恢復和耐化學腐蝕等優異性能，其堅牢耐用、抗皺免燙等綜合性能良好，在服裝、地毯及裝飾織物等方面用途廣泛。但滌綸纖維屬於熔融性可燃纖維，滌綸織物的抗熔性較差，遇著煙灰、火星等易形成孔洞，存在較大的火災隱患，滌綸織物在空氣中容易燃燒及其在燃燒時產生的熔滴限制了它的應用。

近年來，在滌綸的阻燃劑開發方面，國外德國科萊恩公司開發出抗水溶性好、不吸潮、耐燃的Exolit AP繫列紡織品阻燃劑，是紡織品阻燃劑中性能優異的阻燃劑品種。此外，還有美國孟山都公司的Phosgard 2XC為非揮發性阻燃劑，Phas-chekP／30、P／40為微膠囊阻燃劑；美國Stauffer公司開發的Fyr0199為磷酸氯乙酯聚合物，具有低揮發性，耐水耐溶劑等特點，但含有鹵素；此外，赫司特公司上市的牌號為Exolit IFR．23，日本大八化學公司也相繼開發了CR繫列阻燃劑，澳大利亞Albright Wilson公司開發的微膠囊化APP的Amgard Mc產品等。

我國滌綸阻燃劑研究雖開始較晚，但發展迅速，目前雖然已具有一定的規模，但仍存在著結構單一、品質低、生產規模小和工藝落後的問題。到目前為止，雖已生產無機繫、磷繫、溴繫和氯繫四大類滌綸阻燃劑，但高效的阻燃劑多限於含有鹵素或含有銻的非環保類型，環保高效阻燃劑研發方面有待於進一步提高，而且阻燃劑產品暫時還沒形成競爭的商業市場，這在某種程度上束縛了阻燃劑的發展。至今，在成本和效率上能同時與傳統的鹵繫阻燃劑媲美的磷繫阻燃劑屈指可數。

鋻於此，本書作者在滌綸織物的阻燃功能整理方面，基於遼寧省紡織工程重點培育學科和遼寧省功能紡織材料重點實驗室，利用研究團隊成員跨學科的科研優勢，將高分子科學與技術、紡織工程科學與技術、納米科學與技術有機結合，在無機、有機阻燃劑及其改性方面進行了繫統化研發，一方面對環保阻燃劑進行研發，用以替代國內普遍使用的含鹵素等阻燃劑；另一方面，對阻燃劑配方及滌綸織物整理工藝進行研發，賦予了滌綸織物良好的功能性。研究主要包括以下4方面內容：

一是無機繫阻燃劑的復配及對滌綸織物進行塗層整理，充分利用無機阻燃劑間的協同阻燃效應，賦予滌綸織物良好的阻燃特性。二是合成了有機一無機雜化納米結構材料籠形倍半硅氧烷，並對滌綸織物進行整理，優化了整理工藝條件，使整理的滌綸織物在抗高溫粘灼傷、抗靜電、潤濕性方面綜合合性能優良。三是采用納米二氧化硅溶膠和縮水甘油醚對聚磷酸銨進行包覆改性，獲得雙重包覆的聚磷酸銨微膠囊高效阻燃劑，並對其在滌綸織物上的應用進行了塗覆試驗，獲得了良好的阻燃效果。四是采用低給液泡沫阻燃技術對滌綸織物進行了阻燃整理，優化了節能減排技術的工藝條件。

滌綸織物環保阻燃整理技術，不僅可以對滌綸織物進行環保阻燃整理，而且可擴展到其他纖維品種的阻燃整理，體現了阻燃劑制備技術和染整加工技術的科學融合，不僅為其他各種織物阻燃的科技工作者提供技術上的參考，而且可作為染整專業的參考書籍。書中不當之處，敬請專家和讀者不吝賜教。

路艷華

林傑

2016年1月

在線試讀

節泡沫整理概述

泡沫整理工藝是20世紀70年代在歐美迅速發展起來的一種低給液、少污染的節能染整加工技術。20世紀80年代，我國也開始掀起泡沫整理工藝的研發熱潮，相關技術成果先後被許多印染企業應用，經泡沫染整加工的各種織物近億米，並投放到國內外市場。然而，受到當時設備條件和技術水平等因素的限制，泡沫整理技術未能得到進一步推廣應用[1-3]。

近年來，隨著能源緊張和環境問題加劇，人們的環保意識逐漸增強，在國家節能、降耗、減排等政策推動下，泡沫整理重新受到人們的重視和青睞。據悉，國內外一些科研單位和企業正在積極研發新的泡沫整理。

泡沫整理是將氣體通入含有表面活性劑的工作液中，泡沫整理的關鍵部件泡沫發生器分兩種類型，靜態和動態發生器。前者通過向含有玻璃小珠和表面活性劑的容器中吹氣，後者則通過混合頭轉子剪切，生成由眾多均勻而微小氣泡組成的大體積泡沫，作為整理劑載體和介質施加到織物上，使織物的帶液率由傳統的60％一80％下降到15％～30％，從而可節約烘燥能耗50％以上。

本文應用第四章制備的DACPP阻燃劑、增稠劑羧甲基纖維素、膠黏劑水性聚氨酯、發泡劑十二烷基硫酸鈉、十二醇等進行復配，制備阻燃整理液，將制備好的阻燃整理液利用攪拌機發泡，用塗刮的方式將泡沫均勻的塗抹在滌綸織物上。與傳統工藝相比，低給液泡沫阻燃技術擺脫了以往阻燃整理技術整理劑單一，低效、而且對環境有害不環保等問題，大大節約資源，且經整理後的滌綸織物具有較好的阻燃性能。水性發泡阻燃整理塗層技術由於其節能減排、提高效率，已受到越來越說的關注。

一、泡沫的結構與性質
節泡沫整理概述

泡沫整理工藝是20世紀70年代在歐美迅速發展起來的一種低給液、少污染的節能染整加工技術。20世紀80年代，我國也開始掀起泡沫整理工藝的研發熱潮，相關技術成果先後被許多印染企業應用，經泡沫染整加工的各種織物近億米，並投放到國內外市場。然而，受到當時設備條件和技術水平等因素的限制，泡沫整理技術未能得到進一步推廣應用[1-3]。

近年來，隨著能源緊張和環境問題加劇，人們的環保意識逐漸增強，在國家節能、降耗、減排等政策推動下，泡沫整理重新受到人們的重視和青睞。據悉，國內外一些科研單位和企業正在積極研發新的泡沫整理。

泡沫整理是將氣體通入含有表面活性劑的工作液中，泡沫整理的關鍵部件泡沫發生器分兩種類型，靜態和動態發生器。前者通過向含有玻璃小珠和表面活性劑的容器中吹氣，後者則通過混合頭轉子剪切，生成由眾多均勻而微小氣泡組成的大體積泡沫，作為整理劑載體和介質施加到織物上，使織物的帶液率由傳統的60％一80％下降到15％～30％，從而可節約烘燥能耗50％以上。

本文應用第四章制備的DACPP阻燃劑、增稠劑羧甲基纖維素、膠黏劑水性聚氨酯、發泡劑十二烷基硫酸鈉、十二醇等進行復配，制備阻燃整理液，將制備好的阻燃整理液利用攪拌機發泡，用塗刮的方式將泡沫均勻的塗抹在滌綸織物上。與傳統工藝相比，低給液泡沫阻燃技術擺脫了以往阻燃整理技術整理劑單一，低效、而且對環境有害不環保等問題，大大節約資源，且經整理後的滌綸織物具有較好的阻燃性能。水性發泡阻燃整理塗層技術由於其節能減排、提高效率，已受到越來越說的關注。

一、泡沫的結構與性質

泡沫是體積密度接近氣體、而不接近液體的氣液分散體繫，其形態結構有兩種，一種稱為球形泡沫，另一種是多面體泡沫。球形泡沫由球形氣泡構成，氣泡相互之間被液體隔開較遠，氣泡在液體中一個接一個地分布，氣體含量少於74％，氣泡間的液體由於重力作用產生排液，所含液體量逐漸減少，因此排液程度取決於液體的粘度。另外，氣體從小氣泡向大氣泡擴散也會影響其穩定性。當氣泡超過致密球形分布(氣體含量高於74％)時，就變成多面體泡沫。多面體泡沫是氣泡聚集體彼此失去了它們的獨立性，構成了一種群體，氣泡間通道構成了一種由所謂節點連接的有聯繫的網絡。多面體泡沫穩定性受膜的化學組成和流變性、氣體擴散性、氣泡分布大小和泡沫排液速度等因素影響。由於大小氣泡中氣體存在壓差，氣體從小氣泡向大氣泡擴散，小氣泡被大氣泡兼並，大氣泡越來越大，直至泡沫趨於破裂。

泡沫的密度受溫度和壓力的影響。常壓下，當溫度50oC時，泡沫密度受溫度的影響較小；當溫度50oC時，泡沫密度受溫度影響較大。常溫下，壓力是影響泡沫密度大小的主要因素，尤其是當壓力2MPa時，泡沫密度受壓力影響較大；但當壓力2MPa時，泡沫密度受壓力影響較小，此時泡沫的密度取決於氣液相的比例。

泡沫的粘度是指泡沫的表觀粘度，用來表征泡沫的流動性。一般地，泡沫的粘度越大，流動性越差。泡沫的表觀粘度體現了氣泡與氣泡間、氣泡與連續相液體間相互作用的強弱[4]。

泡沫的潤濕性對織物進行泡沫整理加工尤其重要，泡沫在施加到織物上時必須處於穩定狀態。但是，泡沫施加到織物上以後，泡沫在織物表面迅速破裂，包含在泡沫液膜內的整理劑，需要迅速潤濕並滲透到織物內部時，讓纖維吸收。評價泡沫的這種特性稱為潤濕性。

因此，在泡沫施加到織物上以後，泡沫與織物接觸，迅速排液並潤濕織物是考核泡沫性能的一個重要指標。泡沫潤濕性受很多因素影響，如發泡比、泡沫半衰期、發泡劑類型、滲透劑、織物組織規格、前處理等。在使用相同的發泡劑的條件下，增大發泡比，泡沫半衰期也相應增加，但泡沫的潤濕性下降。因此，為了提高泡沫對織物的潤濕性，可在發泡液中加入少量滲透劑以提高泡沫對織物的潤濕性能。

二、泡沫的穩定性

泡沫是一種熱力學上不穩定的體繫，因空氣與水的特性相反，故二者容易分離。泡沫的穩定性是指泡沫存在時間的持久性，也就是泡沫的壽命，一般用泡沫半衰期來表征。

泡沫半衰期是指在一定條件下泡沫析出總含液量的一半所用的時間。泡沫半衰期越長，則泡沫越穩定。一般認為，泡沫半衰期在60min以上的為穩定泡沫；泡沫半衰期在1min以下者為不穩定泡沫；而泡沫半衰期介於二者之間者為亞穩態泡沫。紡織品泡沫整理所用的泡沫多為亞穩態泡沫。

由於泡沫是復雜的多相體繫，影響泡沫生成、穩定和破壞的因素很多，如泡沫中氣泡的大小、形態和分布；液膜的厚度、形狀和強度；液膜溶液性質和外界環境(如溫度、壓力)等多種因素，其間的關繫相當復雜。實際應用中為了得到較穩定的泡沫，應該綜合考慮上述各種因素[5,6]。

三、泡沫整理對發泡劑的要求

泡沫整理的效率和成敗在很大程度上取決於發泡劑。從泡沫整理生產要求和環境保護、人身健康等角度出發，對發泡劑有如下4個方面的要求：一是用量少，起泡快，具有較高的發泡能力和泡沫穩定性能；二是具有抗鈣、鎂離子的能力；三是具有適合的親水親油平衡值(HLB)，其值範圍在9～15；四是具有良好的生物降解性，無毒，無腐蝕性，成本低廉，使用方便[7,8]。

四、提高泡沫穩定性的方法

目前，提高泡沫穩定性的方法主要有以下兩種：

一是提高發泡液本體粘度。即在發泡液中加入增粘型泡沫穩定劑，提高液相本體粘度，並能形成彈性薄膜，從而延長泡沫的半衰期。如在發泡液中加入纖維素醚類聚合物，提高溶液粘度，降低液膜的排液速率，可增加泡沫穩定性。也可將蛋白質加入溶液中，由於蛋白質能夠在液膜上形成網絡結構，這樣不僅提高了液膜的初排水量，而且能降低泡沫排液速率，提高了泡沫穩定性。

二是提高泡沫液膜的質量。即將穩泡劑作為一種活性物質加入發泡液中，通過協同作用增強表面吸附分子問的相互作用，提高泡沫薄膜的質量，增加薄膜的粘彈性，減少泡沫的透氣性，從而提高泡沫的穩定性。如用十二烷基硫酸鈉水溶液進行發泡，產生的泡沫壽命較短；但加入少量十二醇後，泡沫表面粘度增大，穩定性大大提高。

此外，還有加入高分子聚合物、鹽類和表面活性劑復配等方式來提高泡沫穩定性[9-12]。

五、泡沫阻燃整理技術的發展趨勢

隨著人們生活水平的提高，人們對服裝的要求也越來越高，所以服裝的安全與否直接關繫著我們的生命。目前，阻燃面料已經應用於各個領域，如：工業、交通運輸、軍事等諸多領域。但以往的紡織品阻燃工藝總是存在著污染、浪費資源、阻燃效果不好、阻燃劑有毒等一繫列的問題。所以開發出新型、環保、安全、高效的阻燃整理技術是當今紡織品工業發展的主要研究方向。泡沫整理技術是紡織品整理工藝中的新興技術，其具有節約資源、高效、環保且安全等特點，已經得到越來越多的所人認可[13]。

本文將泡沫整理技術與所合成的新型阻燃劑DCAPP處理滌綸織物，處理後的滌綸織物具有較好的阻燃效果，不影響原織物的服用性能，且阻燃工藝高效、環保、節約資源，符合我國的環保要求，因此，泡沫阻燃整理技術受到廣泛關注，值得進一步的研究，具有廣闊的研究空間和市場前景。

書摘插畫

商品搜索

商品分类

【醫學】

【各大出版社】