摘 要：采用聚磷酸銨（APP）和三聚氰胺（MEL）組成的膨脹型復(fù)合阻燃劑對(duì)亞麻織物進(jìn)行整理，垂直法燃燒試驗(yàn)、熱重分析、掃描電子顯微鏡分析等表明，當(dāng)APP和MEL的配比為2：1，阻燃劑的用量為25％時(shí)，亞麻織物的炭損長(zhǎng)度低至10.0cm，極限氧指數(shù)高達(dá)37％。阻燃整理后，700℃時(shí)亞麻織物的質(zhì)量保留率由不加阻燃劑時(shí)的16%增至35％，織物在燃燒時(shí)可形成膨脹的發(fā)泡焦化炭層，起良好的膨脹阻燃效果。此外，織物的強(qiáng)度、白度、透氣性和手感均有一定程度的下降。
關(guān)鍵詞：阻燃整理；阻燃劑；亞麻織物
膨脹型阻燃劑一般由酸源、氣源和炭源三部分組成。酸源可以是無(wú)機(jī)酸或受熱能生成無(wú)機(jī)酸的化合物，如磷酸、硫酸、各種磷酸鹽和硼酸鹽等：氣源又稱(chēng)發(fā)泡源，常用的有三聚氰胺和雙氰胺等：炭源則是形成泡沫炭化層的基礎(chǔ)，主要是一些含碳量高的多羥基化合物，如季戊四醇及其二聚體、三聚體等[1]。膨脹型阻燃劑主要通過(guò)形成多孔泡沫炭層而在凝聚相起阻燃作用。炭層的形成過(guò)程如下：在較低溫度下，酸源分解釋放出酯化多元醇和作為脫水劑的無(wú)機(jī)酸。隨著溫度的升高，無(wú)機(jī)酸與多元醇進(jìn)行酯化反應(yīng)而使體系融化，反應(yīng)過(guò)程中水蒸氣和由氣源產(chǎn)生的不燃性氣體使已處于熔融狀態(tài)的體系膨脹發(fā)泡，同時(shí)，多元醇和酯脫水成炭，形成無(wú)機(jī)物及炭殘余物，并且體系進(jìn)一步膨脹發(fā)泡。反應(yīng)接近完成時(shí)，體系焦化和固化，形成多孔泡沫炭層，此層隔熱、隔氧，截?cái)嗳紵?，具有阻燃效果[2，3]。此外，組成膨脹型阻燃劑的P—N—C體系遇熱會(huì)產(chǎn)生一氧化氮（NO）、氮?dú)猓∟2）和氨（NH3）等不燃性氣體，這些氣體能捕捉燃燒賴(lài)以進(jìn)行的活性自由基，如H·和OH·，導(dǎo)致燃燒反應(yīng)鏈中斷，所以膨脹型阻燃劑具有優(yōu)異的阻燃性能。
膨脹型阻燃劑在塑料、橡膠以及合成高聚物的阻燃整理中已有較多應(yīng)用[4，5]，用于紡織材料的阻燃則鮮有報(bào)道。亞麻纖維為纖維素纖維，屬多羥基聚合物，本身就是炭源。為了降低成本，本試驗(yàn)采用聚磷酸銨（酸源）與三聚氰胺汽源）復(fù)配，對(duì)亞麻織物（炭源）進(jìn)行整理，分別采用氧指數(shù)測(cè)試儀、垂直燃燒儀和熱重分析儀測(cè)定整理后亞麻織物的阻燃性能。
1試驗(yàn)
1.1材料與儀器
織物 2.68 tex×3.11 tex（220s×190s）經(jīng)煮練漂白的亞麻布。
藥品 聚磷酸銨（APP,分子質(zhì)量＞1 000,化學(xué)純，四川省什邡市長(zhǎng)豐化工有限公司）三聚氰胺（MEL，化學(xué)純，大連三元化學(xué)試劑有限公司）。
儀器 HC-2型氧指數(shù)測(cè)定儀，CZF-3型水平垂直燃燒實(shí)驗(yàn)儀（南京市江寧分析儀器廠），TG-DTA DSC9216／18型熱重分析儀，S-570 Ctxn scgn Series 4型掃描電子顯微鏡（法國(guó)Setaram公司）。
1.2 APP／MEL二元復(fù)配阻燃劑的配制[6]
將一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的APP水溶液加熱攪拌至透明，冷卻至室溫，再加入MEL，攪拌均勻。
1.3工藝
浸軋（仁浸二軋，軋余率為90％）→預(yù)烘（90℃×4min）→焙烘（150℃）2min）→水洗→晾干
1.4測(cè)試
（1）燃燒性能
極限氧指數(shù)（LOI） 參照GB／T 5454—1997《紡織品燃燒性能試驗(yàn)氧指數(shù)法》測(cè)試。采用氧指數(shù)測(cè)定儀，氣體流量為10L／min，試樣尺寸150mm×55mm。極限氧指數(shù)值（LOI）越大，阻燃性能越好。
垂直燃燒 參照帕／T 5455—1997《紡織品燃燒性能試驗(yàn)垂直法》測(cè)試。采用水平垂直燃燒儀，點(diǎn)燃時(shí)間為12 s，重錘質(zhì)量113.4 g，試樣尺寸300mm×80mm。B1級(jí)：炭損炭長(zhǎng)≤15cm，續(xù)燃時(shí)間≤5 s，陰燃時(shí)間≤5 s；2B2級(jí)：炭損毀炭長(zhǎng)≤20 cm，續(xù)燃時(shí)間≤10s，陰燃時(shí)間≤10 s。
（2）熱重分析（TG）
用熱重測(cè)試儀測(cè)試，升溫速率10℃／min，溫度從40℃升至700℃。達(dá)700℃時(shí)，剩碳率越高，阻燃性能越好。
（3）掃描電鏡分析（SEM）
試樣在氧指數(shù)測(cè)定儀上燃燒后，剪成2mm×2mm，貼于圓形銅片表面，通過(guò)電鏡照片觀察亞麻織物表面焦炭層的形成和發(fā)泡情況。形成的焦炭層越厚密，發(fā)泡越大越多，則阻燃效果越好。
（4）斷裂強(qiáng)力
參照帕／T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分?jǐn)嗔褟?qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定條樣法》測(cè)試。織物規(guī)格25cm×5cm，于YGO26A型電子織物強(qiáng)力機(jī)上測(cè)試，經(jīng)向和緯向各測(cè)試3次，取平均值。
（5）臼度
參照帕／T 8424 2-2001《紡織品色牢度試驗(yàn)相對(duì)白度的儀器評(píng)定方法》，在WSD-Ⅱ型白度儀上測(cè)試。織物折疊成四層，測(cè)試8次，取平均值。
（6）透氣性
參照帕／T 5453 1997《紡織品織物透氣性的測(cè)定》定測(cè)試。取25 cm×25 cm的試樣，采用Y561型織物透氣儀測(cè)定織物在一定壓差條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)織物的空氣量。
（7）手感
評(píng)定分最高為10分，最低為0分，至少3人主觀評(píng)分，取平均值。分?jǐn)?shù)越大，表示手感越好。
2結(jié)果與討論
1.1 APP和MEL配比對(duì)亞麻織物阻燃性能影響
采用不同用量APP和MEL組成膨化阻燃劑，對(duì)亞麻織物進(jìn)行整理，整理織物的阻燃性能見(jiàn)表10
表1 APP與MEL比對(duì)整理亞麻織物阻燃性能的影響
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