由表 6 可知,阻燃整理后純棉織物的各項(xiàng)白度都有所下降,其中以甘茨白度下降最為明
顯。阻燃整理對織物的色光也有所影響,其中對黃色光的影響最為明顯,這跟 BP-F 本身帶 有淡黃色有關(guān)??偟膩碇v,阻燃整理對織物白度和色光都有一定的影響,但影響非常有限, 不影響織物的正常應(yīng)用。
2.3 BP—F 阻燃機(jī)理的探究
2.3.1 熱重分析
按 1.3.6 對未阻燃試樣、阻燃試樣分別進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如圖 1。
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圖 1 阻燃織物和未阻燃織物的熱重曲線
由圖 1 可知,試樣初始熱解時(shí),阻燃織物較未阻燃織物更易熱解,在 200—300℃左右
阻燃樣較未阻燃樣重量損失明顯,而熱解到一定程度后阻燃織物又表現(xiàn)出比未阻燃織物更好 的熱穩(wěn)定性。最終,BP-F 阻燃樣的成炭率高達(dá) 39.3%,遠(yuǎn)高于未阻燃樣的 11.6%。這可能是 由于 BP-F 影響了純棉織物初始的熱解,增進(jìn)純棉織物的催化脫水,并促進(jìn)其朝成炭的方向 熱解,生成的炭層又防止了純棉織物的進(jìn)一步熱解,從而導(dǎo)致阻燃織物的成炭率較未阻燃織 物有大幅的提高,減少了可燃性氣體的生成,起到了很好的阻燃效果。由上可知,BP-F 在凝聚相中起到了很好的阻燃作用。
2.3.2 成炭性分析
為了更接近實(shí)際空氣條件下的熱解燃燒情況,按 1.3.7 中的方法對未阻燃棉織物和阻燃 棉織物在不同溫度下炭化 10min 后,測試炭化后的殘?jiān)A袈?,結(jié)果如圖 2。
阻 燃樣
90 未阻 燃樣
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圖 2 阻燃織物和未阻燃織物在馬弗爐中不同溫度下炭化 10min 的殘?jiān)A袈?/p>
由圖 2 可以看出,在炭化溫度較低時(shí)未阻燃樣的殘?jiān)A袈矢哂谧枞紭?,而超過 300℃以后,未阻燃樣的殘?jiān)A袈始彼傧陆担罱K殘?jiān)A袈时3衷?9%左右,而阻燃樣的炭化 殘?jiān)A袈蕜t保持在 30%左右。這與熱重分析的結(jié)果基本相一致,由此可見 BP-F 對棉織物 阻燃效果明顯。
2.3.3 炭化殘?jiān)?SEM 分析
為了更好的理解阻燃劑的阻燃過程,按 1.3.8 中的方法觀察在 400℃馬弗爐內(nèi)炭化 10min后的炭化殘?jiān)谋砻嫘蚊病?/p>
由圖 3 到圖 5 可以看出,阻燃樣與未阻燃樣炭化后殘?jiān)谋砻嫘螒B(tài)存在著很大的差異, 特別是炭層的致密情況有明顯的差異。阻燃樣炭化后炭層的致密性要比未阻燃樣的好很多, 并且沒有孔道的存在。炭層作為阻礙傳質(zhì)和傳熱的屏障,在阻燃過程中起著至關(guān)重要的作用, 不僅可以抗氧化而且還能隔絕氧氣,阻斷棉織物的進(jìn)一步熱解起到很好的阻燃作用。
綜合以上幾種方式可以看出自制阻燃劑 BP-F 阻燃棉織物時(shí)在凝聚相中可以起到很好的 阻燃效果。此時(shí),BP-F 的作用主要有:①改變高聚物的熱解方向,促使其生成不燃的水蒸 氣;②催化成炭,增加成炭量,減少可燃物的生成量;③炭層的保護(hù)作用。
3 結(jié)論
通過本文的研究,給出了以下三個(gè)結(jié)論:
(1) BP-F 阻燃整理純棉織物的最佳整理工藝條件為:用量 250g/L、培烘溫度 160℃、培 烘時(shí)間 75s、pH 值為 6,此時(shí)可以將綿織物的極限氧指數(shù)由原來的 19.4 提高到 30.9,阻燃 效果明顯。
(2)BP-F 阻燃整理的純棉織物,強(qiáng)力和白度的損失小,對色光的影響也不大,具有很好 的應(yīng)用性能。
(3)通過熱重分析、成炭性分析和炭殘?jiān)砻嫘蚊驳?SEM 分析,可知 BP-F 在燃燒過程 中對棉織物具有很好的催化脫水和成炭的作用,在凝聚相中起到優(yōu)良的阻燃作用。
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