利用不同的添加型阻燃劑對(duì)錦綸織物進(jìn)行阻燃涂層整理可編輯

1、利用不同的添加型阻燃劑對(duì)錦綸織物進(jìn)行阻燃涂層整理 摘要 本課題利用不同的添加型阻燃劑對(duì)錦綸織物進(jìn)行阻燃涂層整理。在最優(yōu)化的工藝條件下,通過不同的配比,研究其阻燃機(jī)理,找出影響錦綸織物阻燃性能的因素。參照適用于歐美出口的bs5852標(biāo)準(zhǔn),按bs5852標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定各種阻燃涂層錦綸織物的阻燃效果和分析不同成分和不同的配比對(duì)錦綸織物的阻燃效果的影響,得到最優(yōu)化的配方和配比,為開發(fā)新型、環(huán)保的錦綸阻燃劑打下基礎(chǔ)。 本課題還利用得到的阻燃涂層配方對(duì)錦綸織物的阻燃涂層工藝進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,給出匹配的阻燃涂層工藝。 關(guān)鍵詞 阻燃劑;錦綸織物;阻燃涂層配方;涂層工藝abstract the use of diffe

2、rent add flame retardant to the fire-retardant coating nylon fabric finishing on this topics. in the most optimal process conditions, through a different ratio, on its flame-retardant mechanism to identify impact nylon fabric fire-retardant properties of factors. reference to europe and the united s

3、tates apply to the export of bs5852 standards, according to bs5852 standards of various fire-retardant coating nylon fabric and fire-retardant effect of different components and different ratio of nylon fabric of the effects of fire retardant, in the most optimal formula and the ratio for the develo

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5、; nylon fabric; fire-retardant coating formula; coating process目錄摘要i abstracti第1章 緒論11.1 課題研究的目的和意義11.2 錦綸織物阻燃研究現(xiàn)狀1第2章 錦綸織物阻燃概述42.1錦綸織物概述42.1.1錦綸織物的特點(diǎn)42.1.2錦綸織物阻燃技術(shù)52.2 阻燃概述132.2.1高聚物的分解及燃燒112.2.2阻燃機(jī)理及作用模式112.2.3阻燃技術(shù)122.2.4阻燃劑概述142.3 阻燃涂層技術(shù)162.3.1涂層技術(shù)的特點(diǎn)162.3.2涂層整理的方法162.3.3涂層方式172.3.4涂層基布182.3.5阻燃涂

6、層劑182.4 阻燃涂層技術(shù)20第3章 涂層小樣機(jī)涂層工藝實(shí)驗(yàn)213.1 阻燃涂層技術(shù)213.1.1 實(shí)驗(yàn)材料213.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備213.1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容213.2 阻燃涂層技術(shù)223.2.1實(shí)驗(yàn)工藝分析223.2.2各涂層涂敷量233.3 實(shí)驗(yàn)小結(jié)23第4章 錦綸織物阻燃涂層測(cè)試實(shí)驗(yàn)254.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備254.1.1實(shí)驗(yàn)材料254.1.2實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備254.1.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容254.2 數(shù)據(jù)處理與分析304.2.2影響阻燃效果的因素304.2.3各種阻燃配方的對(duì)比分析314.2.4314.3 實(shí)驗(yàn)小結(jié)32結(jié)論33致謝34參考文獻(xiàn)36附錄137附錄237第1章 緒論1.1 課題研究的目

7、的和意義 本課題是針對(duì)江門聯(lián)?？萍技徔棽视∮邢薰驹谏a(chǎn)錦綸阻燃涂層織物所遇到的問題進(jìn)行的。錦綸面料由于性能優(yōu)良而被廣泛應(yīng)用于熱氣球、睡衣、家具沙發(fā)套、室內(nèi)裝飾物、帳篷、安全氣囊和服裝等,但錦綸織物的阻燃性一直是十分棘手的問題。本課題利用不同的添加型阻燃劑對(duì)錦綸織物進(jìn)行阻燃涂層整理。在最優(yōu)化的工藝條件下,通過不同的配比,研究其阻燃機(jī)理,找出影響錦綸織物阻燃性能的因素。參照適用于歐美出口的bs5852標(biāo)準(zhǔn),按bs5852標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定各種阻燃涂層錦綸織物的阻燃效果和分析不同成分和不同的配比對(duì)錦綸織物的阻燃效果的影響,得到最優(yōu)化的配方和配比,為開發(fā)新型、環(huán)保的錦綸阻燃劑打下基礎(chǔ)。1.2 紡織品阻燃的研究

8、現(xiàn)狀 火災(zāi)對(duì)人民的人身財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了極大威脅,世界各國(guó)因紡織品引起的火災(zāi)不斷增加,而火災(zāi)中發(fā)生的死亡事故中有80%是由于燃燒所釋放的煙和有毒氣體的窒息造成的,所以當(dāng)代的“阻燃”是與“抑煙”、“無毒”相提并論的1。目前我國(guó)的阻燃劑以鹵系阻燃劑為主,鹵系阻燃劑在提供阻燃性能的同時(shí),也產(chǎn)生了一些嚴(yán)重的問題。當(dāng)用鹵系阻燃劑處理過的材料燃燒時(shí),會(huì)釋放大量有毒、腐蝕性的鹵化氫氣體,從而會(huì)造成人員窒息中毒和設(shè)備的腐蝕損壞;而且由于聚合物的揮發(fā)物得不到完全燃燒,致使分解產(chǎn)物形成大量的炭粒,產(chǎn)生大量煙霧,對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員的撤離、救援和恢復(fù)工作極為不利,成為火災(zāi)中很危險(xiǎn)的因素。由于降低阻燃材料燃燒時(shí)的產(chǎn)煙量和有毒氣

9、體的呼聲日益增高,歐美國(guó)家對(duì)這類阻燃織物進(jìn)口的要求也越來越嚴(yán)格,研究開發(fā)新的無鹵、低煙、具多方效能的新一代高效阻燃劑便成為當(dāng)前的一大課題。 織物的涂層整理是當(dāng)今世界紡織工業(yè)頗有發(fā)展前途的一種后整理加工技術(shù)。涂層整理是在織物表面均勻地涂布一層或多層高聚物,賦予織物以某種功能的一項(xiàng)表面整理技術(shù)2。錦綸織物阻燃涂層整理是一種很有優(yōu)勢(shì)的加工方法,此項(xiàng)整理是在織物表面進(jìn)行涂敷,涂敷物不會(huì)滲入織物內(nèi)部,所以能保持纖維本身柔軟的特點(diǎn),在生產(chǎn)中可用低檔底布實(shí)現(xiàn)高檔織物的制作。 英國(guó)波爾登研究所系統(tǒng)研究了紡織品涂層阻燃劑的選擇,在此之前紡織品阻燃用的是溴化物和三氧化二銻,但從阻燃劑在制造、使用時(shí)是否健康、安全的

10、角度考慮,認(rèn)為應(yīng)該開發(fā)一個(gè)無鹵素的系統(tǒng),于是選擇了一個(gè)系列含磷阻燃劑的組成配方,進(jìn)行阻燃涂層測(cè)試,結(jié)果所有的配方都提高了極限氧指數(shù)3。這一研究結(jié)果說明了以磷氮類阻燃劑替代鹵素、銻阻燃劑的可能性。 90年代初,法國(guó)人c. haillet, s. gandi,加拿大科學(xué)家raymond, w. green, vancower等 1在研究ifr-pp的基礎(chǔ)上,致力于工fr-pe的阻燃研究,并取得一些較好的效果。膨脹型阻燃劑由于具有在燃燒過程中發(fā)煙量少、無有毒氣體產(chǎn)生,被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)無鹵化很有希望的途徑之一。 研制開發(fā)阻燃涂層劑主要有兩種途徑,一種是選用阻燃性單體共聚;另一種是在聚丙烯酸酯乳液中添加阻燃

11、協(xié)效劑和阻燃劑1。如天津紡織工業(yè)研究所的c-20,其性能可與國(guó)外的同類產(chǎn)品相媲美。日本公布了用于電磁屏蔽的阻燃金屬涂層織物,在此織物涂層的一則涂以丙烯酸聚合物toacron sa 6218為主的涂層,在另一則涂以含阻燃劑的聚氨酯層resamine ud。 施菊等人研究了阻燃涂層膠fr2在錦綸織物上的應(yīng)用,fr2是一種高效,安全的阻燃涂層膠,經(jīng)fr2處理后的錦綸織物可以通過bs5852的檢測(cè)4。其阻燃機(jī)理是阻燃涂層膠里的阻燃劑可促使尼龍脫水焦化,分解生成不易燃燒的物質(zhì),減少可燃物的產(chǎn)生,這樣就可以同時(shí)在固相和氣相中發(fā)生作用,使織物難以著火,因而通過bs5852阻燃標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試。 隨著人們對(duì)阻燃體系

12、作用機(jī)理的深人研究,新的阻燃理論和技術(shù)被逐漸認(rèn)識(shí),如化學(xué)改性阻燃、高效阻隔炭化層阻燃、交聯(lián)接枝阻燃和協(xié)同阻燃體系等,極大地豐富了阻燃領(lǐng)域的內(nèi)容和阻燃劑的多功能性5。進(jìn)人21世紀(jì)后,新型阻燃劑之間復(fù)配、協(xié)同作用機(jī)理的研究將日趨活躍,新的物理化學(xué)分析方法將不斷應(yīng)用于阻燃科學(xué)技術(shù)的研究領(lǐng)域。可以預(yù)見,隨著阻燃科學(xué)及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,阻燃加工技術(shù)將日趨完善。上述研究和商品大都不是針對(duì)錦綸阻燃涂層織物,錦綸織物的阻燃性一直是十分棘手的問題,錦綸阻燃涂層織物這方面少有文獻(xiàn)報(bào)道。第2章 錦綸織物阻燃概述2.1 錦綸織物阻燃概述2.1.1 錦綸織物特點(diǎn) 錦綸是我國(guó)的商品名稱,它的學(xué)名叫聚酰胺纖維;有錦綸-66,

13、錦綸-1010,錦綸-6等不同品種。錦綸在國(guó)外的商品名又稱“尼龍”,“耐綸”,“卡普綸”,“阿米綸”等。錦綸是世界上最早的合成纖維品種,由于性能優(yōu)良,原料資源豐富,因此一直是合成纖維產(chǎn)量最高的品種6。直到1970年以后,由于聚酯纖維的迅速發(fā)展,才退居合成纖維的第二位。 錦綸的最大特點(diǎn)是強(qiáng)度高、耐磨性好,它的強(qiáng)度及耐磨性居所有纖維之首它的耐磨性是棉纖維的10倍,是干態(tài)粘膠纖維的10倍,是濕態(tài)纖維的140倍。因此,其耐用性極佳。錦綸的長(zhǎng)絲可制成彈力絲,短絲可與棉及晴綸混紡,以提高其強(qiáng)度和彈性.除了在衣著和裝飾品方面的應(yīng)用外,還廣泛應(yīng)用在工業(yè)方面如簾子線,傳動(dòng)帶,軟管,繩索,漁網(wǎng),輪胎,降落傘等。錦

14、綸織物的吸濕性在合成纖維織物中屬較好品種,因此用錦綸制作的服裝比滌綸服裝穿著舒適些。有良好的耐蛀、耐腐蝕性能。錦綸織物屬輕型織物,在合成纖維織物中僅列于丙綸、腈綸織物之后,因此,適合制作登山服、冬季服裝等。 錦綸的缺點(diǎn)與滌綸一樣,吸濕性和通透性都較差。在干燥環(huán)境下,錦綸易產(chǎn)生靜電,短纖維織物也易起毛、起球。錦綸的耐熱、耐光性都不夠好,熨燙承受溫度應(yīng)控制在140以下。此外,錦綸的保形性差,用其做成的衣服不如滌綸挺括,易變形。但它可以隨身附體,是制作各種體形衫的好材料。 錦綸的品種很多,有錦綸6、錦綸66、錦綸11、錦綸610其中最主要的是錦綸66和錦綸6。各種錦綸的性質(zhì)不完全相同,共同的特點(diǎn)是大

15、分子主鏈上都有酰胺鏈,能夠吸附水分子,可以形成結(jié)晶結(jié)構(gòu),耐磨性能極為優(yōu)良,都是優(yōu)良的衣著用纖維。聚酰胺纖維是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的合成纖維。20 世紀(jì)90 年代初期世界聚酰胺纖維的產(chǎn)量占合成纖維總產(chǎn)量的24 % , 居第二位6 。盡管它不算易燃纖維極限氧指數(shù)loi 2224 , 但它燃燒時(shí)熔融滴落物的存在極易造成火災(zāi)的蔓延,對(duì)消防救災(zāi)十分不利。由于紡織品著火或紡織品不阻燃而蔓延引起的火災(zāi)占我國(guó)近年火災(zāi)事故的20 %6 , 近年來紡織物的阻燃已成為高分子材料阻燃化進(jìn)展最迅速的領(lǐng)域之一。 錦綸纖維面料可分為純紡、混紡和交織物三大類,每一大類中包含許多品種。錦綸純紡織物,以錦綸絲為原料織成的各種

16、織物,如錦綸塔夫綢、錦綸縐等。因用錦綸長(zhǎng)絲織成,故有手感滑爽、堅(jiān)牢耐用、價(jià)格適中的特點(diǎn),也存在織物易皺且不易恢復(fù)的缺點(diǎn)。錦綸塔夫綢多用于做輕便服裝、羽絨服或雨衣布,而錦綸縐則適合做夏季衣裙、春秋兩用衫等。 錦綸混紡及交織物,采用錦綸長(zhǎng)絲或短纖維與其它纖維進(jìn)行混紡或交織而獲得的織物,兼具每種纖維的特點(diǎn)和長(zhǎng)處。如粘/錦華達(dá)呢,采用15%的錦綸與85%的粘膠混紡成紗制得,具有經(jīng)密比緯密大一倍,呢身質(zhì)地厚實(shí),堅(jiān)韌耐穿的特點(diǎn),缺點(diǎn)是彈性差,易折皺,濕強(qiáng)下降,穿時(shí)易下垂。此外,還有粘/錦凡立丁、粘/錦/毛花呢等品種,都是一些常用面料。2.1.2 錦綸織物阻燃技術(shù) 阻燃織物的生產(chǎn)方法有兩種,一是用阻燃纖維直

17、接紡紗織布而具有永久阻燃性; 另一種是對(duì)織物進(jìn)行阻燃整理即通過軋烘焙法、涂布法、噴霧法等手段使阻燃劑與織物結(jié)合而達(dá)到阻燃的目的7, 較前者而言, 其阻燃效果隨著使用年限和洗滌次數(shù)的增加逐漸降低, 但在價(jià)格上處于優(yōu)勢(shì)。2.1.2.1 錦綸纖維阻燃法 為了提高成纖高聚物的熱穩(wěn)定性可采取如下措施:1在成纖高聚物的大分子鏈中引入芳環(huán)或芳雜環(huán)以增加分子鏈的剛性、大分子鏈的密集程度和內(nèi)聚力,然后將這種高熱穩(wěn)定性的高聚物用濕法紡絲制成纖維;2可通過纖維中線形大分子鏈間交聯(lián)反應(yīng)變成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu),阻止碳鏈斷裂,成為不收縮、不熔融的阻燃性纖維;3減少可燃揮發(fā)物的形成,增加炭量,將纖維置于200-300的空氣氧化爐

18、中停留幾十分鐘或數(shù)小時(shí)使纖維大分子受熱后發(fā)生炭化,成為具有阻燃性的纖維。 原絲阻燃改性法,有3種不同的處理措施:1共聚法是在成纖高聚物的合成過程中,把含有磷、鹵、硫等阻燃元素的化合物作為共聚單體反應(yīng)型阻燃劑引入到大分子鏈中,再把這種阻燃性強(qiáng)的物質(zhì)加到纖維中;2共混法是將阻燃劑加入紡絲熔體或紡制阻燃纖維的方法;3接枝改性是用放射熱、高能的電子束或化學(xué)引發(fā)劑使纖維或織物與乙烯基型的阻燃單體發(fā)生接枝共聚,是獲得有效而持久的阻燃改性方法8。聚酰胺纖維阻燃改性的研究開始比較早。利用共聚法, 通過在成纖高聚物的大分子鏈中引入芳環(huán)或芳雜環(huán), 增加大分子鏈的剛性以及大分子鏈的密集度和內(nèi)聚力, 從而提高了熱穩(wěn)定

19、性。采用這種方法, 美國(guó)杜邦公司和日本尤尼吉卡公司分別成功研制了商品名為“nomex”和“apyil”的芳香族聚酰胺纖維, 它的耐熱性非常好, 極限氧指數(shù)達(dá)3032 , 但由于成本高, 故只用于軍工、宇航等特殊領(lǐng)域。在成纖高聚物的熔體或紡絲液中加入阻燃劑的共混法雖然簡(jiǎn)單, 但阻燃持久性不如共聚改性, 而且阻燃劑與聚合物的相容性也會(huì)影響纖維的性能。對(duì)于聚酰胺而言, 由于阻燃劑難耐其纖維熔融紡絲時(shí)的高溫而導(dǎo)致聚酰胺纖維抗張強(qiáng)度和抗紫外線性能的降低, 因而使這一方法的應(yīng)用受到限制。國(guó)內(nèi)對(duì)阻燃聚酰胺纖維的研究始于20 世紀(jì)70年代, 其開發(fā)和發(fā)展比較緩慢, 阻燃聚酰胺纖維還沒有形成批量生產(chǎn), 仍處于小

20、試和中試階段。2.1.2.2 織物阻燃整理 織物的阻燃整理方法主要有浸軋焙烘法、浸烘燥法、有機(jī)溶劑法和涂布法等7。 軋焙烘法是阻燃整理工藝中應(yīng)用最廣的一藝。工藝流程為浸軋-預(yù)烘-焙烘-后處理。浸一般由阻燃劑、催化劑、樹脂、潤(rùn)濕劑和柔軟劑組配制成水溶液或乳液進(jìn)行整理。 浸漬-烘燥法又稱吸盡法。是將織物在阻燃浸漬一定時(shí)間后,再干燥焙烘使阻燃液被纖維聚吸收。 有機(jī)溶劑法是使用非水溶性的阻燃劑,其優(yōu)阻燃整理時(shí)的能耗低。但在實(shí)際操作中,需注意的毒性和燃燒性。 涂布法是將阻燃劑混入樹脂內(nèi),靠樹脂的粘合使阻燃劑固著在織物上。根據(jù)機(jī)械設(shè)備的不同刮刀涂布法和澆鑄涂布法。2.2 阻燃概述2.2.1 高聚物的分解及

21、燃燒2.2.1.1 高聚物的燃燒過程 合成纖維高聚物燃燒過程比較復(fù)雜,當(dāng)外界熱源和空氣存在時(shí),g.camino8等人提出了如圖2-1所示聚合物的燃燒過程模式:聚合物在凝聚相中的燃燒主要依賴熱降解過程,氧濃度、加熱速率和壓力對(duì)其熱行為均有影響。從材料的吸熱分解到劇烈的氧化發(fā)光發(fā)熱,其中包括一系列的物理變化和化學(xué)變化。燃燒過程首先是材料吸熱分解,形成可燃性質(zhì)一般為氣體,然后著火燃燒,燃燒時(shí)放出的熱量又促進(jìn)熱分解和著火。 圖2-1 聚合物燃燒過程模式示意圖 顯然,合成纖維高聚物的燃燒,至少必須具備三個(gè)因素:可燃物;空氣;熱源。當(dāng)已經(jīng)燃燒的高聚物材料離開熱源時(shí),要繼續(xù)燃燒必須具備以下條件:由燃燒產(chǎn)生的

22、熱能不斷加熱分解高聚物,使之連續(xù)不斷地產(chǎn)生可燃性氣體;所產(chǎn)生的可燃性氣體能與氧氣混合,并擴(kuò)散到已點(diǎn)燃的部分;燃燒部分蔓延到可燃?xì)怏w與氧氣的混合區(qū)域9。在燃燒產(chǎn)生的熱量中,擴(kuò)散到外部的熱和傳導(dǎo)輻射到高聚物并使之加熱的熱量之比,隨燃饒形態(tài)的不一樣而有顯著的不同。一般來說燃燒形態(tài)包括基本燃燒方式和水平燃燒時(shí)火焰?zhèn)鞑シ绞絻煞N形態(tài) (1)熱氧化分解 合成纖維高聚物在外部熱源的作用下,到達(dá)一定溫度時(shí),熱塑性高聚物便開始軟化,進(jìn)而熔融并具有流動(dòng)性。無定形和結(jié)晶性的線性聚合物分別在其玻璃化溫度和熔點(diǎn)時(shí),開始失去它們的硬度而軟化或熔融狀,這種熔融物的粘度隨溫度升高而不斷下降,直至其熱分解點(diǎn)。 合成纖維高聚物吸收

23、足夠的能量后便會(huì)產(chǎn)生分解反應(yīng),生成分子量比較小的不燃性氣體、可燃性氣體和炭化殘?jiān)?其中在空氣存在條件下的熱氧化分解反應(yīng)是產(chǎn)生可燃性氣體成分的重要反應(yīng)。聚合物在25?100的低溫下的熱氧化裂化裂解反應(yīng)就明顯加快10。聚合物的熱氧化裂解是自動(dòng)催化的裂解的引發(fā)增長(zhǎng)和終止反應(yīng)如下: 引發(fā):rh ?rh?或r? + h?增長(zhǎng):r?+ o2 ?roo? rh+roo?rooh+r?支化:rooh ?ro?+oh? 2rooh ?r00?+ro?+h2o rh+ro?roh+r? 終止:2r?r一r r?+oh?roh2r0?roor2r00?boor+02 由此可見,聚合物的氧化反應(yīng),主要通過氧分子、oh

24、游離基,ooh游離基進(jìn)行的,后兩種游離基對(duì)聚合物低溫下的氧化裂解起著重要作用,而在高溫下的氧化,氧分子是生成種游離基的源泉,o2+ h2一?0h+?h活性?oh和?h生成的難易程度和生成速率對(duì)著火和燃燒速率有很大的影響10。 (2)著火和燃燒 高聚物受熱分解產(chǎn)生和可燃性物質(zhì)與一定比例的空氣混合后在達(dá)到閃點(diǎn)溫度時(shí),便開始燃燒,燃燒放出的熱量一方面可加速高聚物的分解,另一方面可提供維持燃燃所需的熱能。 (3)氣相燃燒擴(kuò)散 當(dāng)燃燒放出的熱量足以把周圍的可燃物引燃時(shí),燃燒便迅速向周圍擴(kuò)展,形成重大火勢(shì)?；鹧?zhèn)鞑サ乃俣热Q于燃燒著的物質(zhì)的熱量以及周圍的可燃物的性質(zhì),一般高聚物的燃燒熱量越大,火焰?zhèn)鞑サ乃?/p>

25、度也越快。 聚合物燃燒時(shí),首先是固體聚合物受熱分解,產(chǎn)生低聚合物和低分子物。合成纖維高聚物的熱分解產(chǎn)物大多是可燃的。氣相燃燒是指可燃性氣體與空氣中的氧氣所進(jìn)行的燃燒反應(yīng)。烴類聚合物的燃燒實(shí)質(zhì)上是?h、?oh、?ooh、?0和ch3等游離基之間的化學(xué)反應(yīng),成纖高聚物和烴類的燃燒,根據(jù)氧氣向火焰內(nèi)部的擴(kuò)散情況,從可燃物缺乏區(qū)向過剩區(qū)移動(dòng),這兩個(gè)區(qū)域的燃燒情況是大不相同的10。2.2.1.2 纖維燃燒性評(píng)價(jià)方法 定量評(píng)價(jià)纖維燃燒性的方法很多,采用不同的方法所得結(jié)果也不一樣,有時(shí)甚至相差非常懸殊。這與測(cè)試方法和測(cè)試條件有關(guān)。影響纖維燃燒性測(cè)試結(jié)果的因素,除了成纖高分子的結(jié)構(gòu)外,織物的組織結(jié)構(gòu)、厚度、重

26、量、空氣含量以及加熱著火條件、氧氣供應(yīng)情況都對(duì)燃燒性有很大影響。所以在比較不同纖維的燃燒性時(shí),必須注意測(cè)試方法和條件,測(cè)試方法有微量分析,少量分析和大量試驗(yàn)。2.2.1.3 纖維的燃燒性 纖維的燃燒性分類如表2-1所示表2-1 纖維的燃燒性分類特點(diǎn)纖維易燃性容易點(diǎn)燃,且燃燒速度快聚丙始、聚丙烯睛、棉、麻、粘膠纖維可燃性但難以點(diǎn)燃,燃燒速度慢聚醋、聚酞胺、維綸、醋醋纖維、羊毛、絲難燃性碰到火焰能發(fā)煙燃燒,但離開火源,就自行熄滅氟纖維、聚氛乙烯、聚偏抓乙烯、變性聚丙烯睛不燃性不能點(diǎn)燃玻璃纖維、金屬纖維、石棉、碳纖維、翻纖維纖維的熱分解溫度、分解氣體的著火溫度,都能表示物質(zhì)著火的難易程度,纖維燃燒時(shí)

27、放出的煙霧對(duì)人體也是十分有害的,難燃性纖維一般靠有較強(qiáng)的發(fā)煙性,可燃性纖維中除了腈綸的發(fā)煙系數(shù)較高外,其它都相當(dāng)?shù)汀Ｈ绫?-2為部分高聚物燃燒行為特性9:表2-2 高聚物燃燒行為特性材料名稱代號(hào)分解溫度()自燃點(diǎn)燃燒產(chǎn)物燃燒熱(kj/kg)火焰溫度合成纖維聚氯乙烯pvc200一300455hcl co co21960聚苯乙烯ps300一400495co co2466102210聚丙烯腈pan250一280465co2 co no2303501860聚酰胺一66pa一66310? 380425co nh3 co230710合成橡膠丁苯橡膠sbr400一875co co2氯丁橡膠cr400一875

28、hcl co co223430一326402.2.1.4 影響纖維燃燒的因素 1溫度的影響 溫度越高,燃燒的速度越快,放出的熱量越多。 a.熔點(diǎn)與分解溫度 成纖高聚物的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)愈高,耐熱性就愈好。因此,凡是剛性鏈、高結(jié)晶或交聯(lián)結(jié)構(gòu)聚合物都具有較高的耐熱性,物質(zhì)熱分解速率常數(shù)k,可用阿累尼烏斯公式求出kae-e/rt式中e為分解反應(yīng)的活化能,t為分解沮度絕對(duì)溫度,r為氣體常數(shù),a是頻率因子常數(shù):如果認(rèn)為鍵能與活化能相近的話,則共扼雙鍵中,所有鍵的活化能大,熱分解速率常數(shù)k小,熱穩(wěn)定性高9。 b.燃燒與著火溫度的差值 燃燒行為還與成纖高聚合物的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)與著火溫度間的差值有關(guān)。如果差值越大,

29、高聚物在熱源作用下,首先發(fā)生軟化,消耗一部分熱能,然后發(fā)生熔融滴落現(xiàn)象,這就避免了燃燒的蔓延。因此,薄織物遇熱時(shí),容易收縮、成球、滴落,因此,薄織物燃燒傾向較厚織物為小。 c.熱解產(chǎn)物與燃燒性 如果聚合物在高溫作用下裂解產(chǎn)生的可滋性氣體愈少或固體碳?xì)堅(jiān)?則其阻健性愈好。 表2-3纖維的燃燒過程及灰燼狀態(tài)纖維名稱燃燒過程及灰燼狀態(tài)錦綸邊熔融邊緩慢燃燒,燃燒時(shí)冒白煙,有刺鼻的氣味,灰燼為褐色玻璃球狀硬塊.氯綸受縮熔融,不發(fā)火,有氯氣的刺激臭味,殘剩物呈不規(guī)則的黑色塊狀物滌綸邊熔融邊冒黑煙燃燒,有芳香氣味,灰燼為黑褐色玻璃狀物 2高聚物的物理化學(xué)特性對(duì)燃燒的影響 a.化學(xué)組成的影響 成纖高聚合物

30、的化學(xué)組成在某種程度上與燃燒性有直接的關(guān)系,因?yàn)樵谌紵^程中,h和oh自由基起著根本的作用,所以很自然想到聚合物的含氫 h,oh的源泉與燃燒性之間有一定的相關(guān)性。只要控制oh自由基的生成或終止產(chǎn)生oh自由基,就可以控制住火焰的增長(zhǎng)。當(dāng)聚合物中有阻礙嫩燒的鹵素存在時(shí),會(huì)抑制聚合物熱分解產(chǎn)物燃燒的連鎖反應(yīng)。 b.結(jié)構(gòu)組成的影響 結(jié)構(gòu)和聚集狀態(tài)的不同,其所表現(xiàn)的燃燒特性不同。網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)的高聚物比線型結(jié)構(gòu)的高聚物耐熱性能好,結(jié)晶型高聚物比非結(jié)晶型高聚物的耐熱性能好。 3其它影響因素 a.雜質(zhì)的影響; b.引起燃燒的熱源溫度、氧氣的供氣狀況及熱傳導(dǎo)性; c.纖維、紗線形狀、織物組織厚度等。2.2.2

31、阻燃機(jī)理與作用模式 最新的觀點(diǎn)認(rèn)為燃燒應(yīng)有四要素?燃料、熱源、氧、鏈反應(yīng)。而通?？椢锶紵址譃槿齻€(gè)階段如圖2-2所示,即熱分解、熱引燃自燃、熱點(diǎn)燃燃燒傳播,對(duì)不同的燃燒階段的四要素采用相應(yīng)的阻燃劑加以阻止,就形成了各種各樣的阻燃機(jī)理及中斷阻燃機(jī)理。阻燃的基本原理是減少熱分解過程中可燃性氣的生成和阻礙氣體燃燒過程中的基本反應(yīng),吸收燃燒域中的熱量,稀釋和隔離空氣,對(duì)阻止燃燒也有一定作用11。此外,阻燃整理的原理因阻燃劑的種類和待阻燃的物質(zhì)而不同,這些阻燃作用有時(shí)單獨(dú)出現(xiàn),有時(shí)協(xié)同進(jìn)行。目前有各種不同的理論解釋阻燃織物的阻燃機(jī)理。 圖2-2 纖維與紡織品燃燒過程圖2.2.2.1 表面覆蓋理論 有些物

32、質(zhì)如硼砂、硼酸加熱時(shí)熔融,于纖維表面形成一層玻璃狀的膜、阻礙氧的供給,如磷化物,在固相產(chǎn)生作用,促進(jìn)炭化阻止可燃性氣體的放出。有的阻燃劑可能受熱分解產(chǎn)生不燃性氣體浮在纖維表面,隔離空氣或稀釋可燃性氣體,從而產(chǎn)生阻燃效應(yīng)。2.2.2.2 吸熱作用 通過阻燃劑發(fā)生吸熱脫水、相變、分解、其他吸熱反應(yīng)、降低聚合物表面和燃燒區(qū)域的溫度,從而減慢高聚物的熱分解速度。2.2.2.3 凝聚相阻燃 主要是利用阻燃劑影響聚合體的分解過程,減少可燃性氣體的產(chǎn)生。此法對(duì)纖維素纖維材料特別有效。2.2.2.4 氣相阻燃 在聚合物燃燒過程中,大量生成的自由基加快氣相燃燒反應(yīng)。如能設(shè)法捕捉并消滅這些自由基,就可控制燃燒,起

33、到阻燃效果。氣相燃燒反應(yīng)的速度與燃燒過程中產(chǎn)生的自由基h0和h的濃度有密切關(guān)系。氣相阻燃劑的作用主要是將這類高能量的自由基轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的自由基,抑制燃燒過程的進(jìn)行,達(dá)到阻燃目的。2.2.2.5 塵?；虮诿嫘?yīng) 自由基與器壁或塵粒表面接觸,可能失去活性,在塵?；蛉萜鞅诿婵砂l(fā)生下述反應(yīng):h?+02?ho2 在塵粒表面生成大量活性比h、ho等低得多的自由基hoz,從而達(dá)到抑制燃燒的目的。2.2.2.6 熔滴效應(yīng) 某些熱塑性纖維,加熱時(shí)發(fā)生收縮熔融,與空氣的接觸面積減少,甚至發(fā)生熔滴下落而離開火源,使燃燒受到一定阻礙。2.2.3 阻燃技術(shù) 阻燃織物的研制依賴對(duì)其燃燒過程及其阻燃機(jī)理的了解程度。當(dāng)外界熱源

34、和空氣存在時(shí),聚合物在凝聚相中的燃燒主要依賴熱降解過程,氧濃度、加熱速率和壓力對(duì)其熱行為均有影響。聚合物的燃燒在氣相和凝聚相兩個(gè)相區(qū)內(nèi)進(jìn)行,即分為氣相阻燃機(jī)理和凝聚相阻燃機(jī)理。提高聚合物燃燒時(shí)炭化物的含量有助于凝聚相的阻燃,是一種有效的阻燃方法11。而通過阻燃劑與聚合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變材料的熱分解模式,抑制可燃?xì)怏w的產(chǎn)生,從而在氣相阻燃也是一種有效的阻燃途徑。在實(shí)際應(yīng)用中常將這兩種方法共同作用于同一體系。 常用的阻燃劑有內(nèi)部型、外部型、低分子型、高分子型、反應(yīng)型、非反應(yīng)型、單一型和復(fù)合型等多種類型12。一般說來,內(nèi)用型、反應(yīng)型和高分子型的耐久性較高:外用型、低分子型和非反應(yīng)型的耐久性較低,但

35、使用比較方便,復(fù)合型比單一型效果好,但工藝復(fù)雜。 阻燃改性的實(shí)施方法:可用含阻燃元素的化合物制成難燃性纖維,更常用的方法是共聚、共混和表面處理,或者這些方法的組合11。2.2.3.1 添加法 添加法即將阻燃劑在纖維紡絲前添加于紡絲原液中,其工藝過程如下:未經(jīng)過濾的粘膠原液混合連續(xù)脫泡過濾紡絲后處理阻燃纖維成品 阻燃劑的水分散液其主要方法有:共聚 將含阻燃元素,主要是磷、鹵、硫或同時(shí)含有這些元素的化合物,作為共聚單體,引人纖維高聚物分子鏈中,以提高難燃性,這種方法主要適用于加聚型的聚丙烯腈和縮聚型的聚酰胺類。目前工業(yè)化的這兩類阻燃纖維,大多是采用共聚法制造的。要求這類阻燃改性單體,在聚合物合成的

36、高溫條件下不發(fā)生分解,無副反應(yīng)發(fā)生,對(duì)纖維性能沒有嚴(yán)重影響。該法的優(yōu)點(diǎn)是,纖維具有耐久的阻燃性。共混 這是一種將阻燃劑加人紡絲熔體或溶液中紡制阻燃纖維的方法。該法常用于制造阻燃聚丙烯纖維,其次是聚丙烯睛和聚醋阻燃纖維,所用阻燃劑有低分子物和高分子物、有機(jī)物與無機(jī)物或它們的混合物,要求這類阻燃添加劑,能經(jīng)受熔融紡絲的高溫,并與聚合體系的相溶性好,不影響紡絲處理的正常進(jìn)行,不使纖維及其制品的主要性能發(fā)生較大的變化,無毒、耐久性高等。 皮芯型復(fù)合紡絲以共聚型或添加型阻燃聚醋為芯,普通聚醋為皮,制成的皮芯型復(fù)合纖維具有更為完善的阻燃改性效果。因?yàn)橐话沱u化物熱穩(wěn)定性不好,在熔融紡絲溫度下易使醋酸纖維著色

37、,且所得纖維的耐光性差,共聚、均勻共混,特別是表面涂布型阻燃纖維在接觸火焰燃燒時(shí),一部分溴化物迅速揮發(fā)或分解形成的溴化氮,離開火焰前沿,而影響阻燃性。采用皮芯型復(fù)合型紡絲法,使阻燃劑位于纖維芯部,既可以充分發(fā)揮阻燃作用,又能保持聚醋纖維的光穩(wěn)定性、白度和染色性。接枝共聚 纖維的接枝共聚是一種有效而耐久性的阻燃改性方法,接枝方法有高能輻射接枝和化學(xué)接枝。接枝單體為含磷溴和氮的化合物。常用的纖維有聚醋、聚乙烯醋纖維。涂層法 涂層法一般是纖維制成后或在生產(chǎn)過程中纖維處于凝狀態(tài)時(shí),三氧化二銻同含鹵素的阻燃劑以乳膠狀態(tài)涂敷于纖維的表面,其主要方法有: a阻燃劑吸收法 類似分散性染料染色那樣,使阻燃劑被聚

38、醋纖維吸收。合適的阻燃劑有鹵素的烷基類磷酸醋。在表面活性劑存在下,形成分散體系使用,為了提高吸盡率表面活性劑的選擇極為重要。據(jù)報(bào)道,比較適合的表面活性劑,須具有較高的親油親水平衡值。 b表面鹵化 聚酯纖維表面經(jīng)輻射誘導(dǎo)氯化后,阻燃性得到提高,當(dāng)氯含量為13%時(shí),即達(dá)到自熄性。氯化纖維的強(qiáng)度稍有下降,從原始纖維的4.3厘米/分特降到3.1厘米/分特含氯量3.7%,分析表明,氯化纖維的熱穩(wěn)定性較原始纖維差。2.2.3.2 涂層法 是一種將阻燃劑混入樹脂內(nèi),依靠樹脂的粘合作用將阻燃劑固著在織物上的整理方法。用于涂層的樹脂有阻燃性的聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯和非阻燃性的聚丙烯酸醋、聚氨醋2。商品以織物涂層

39、粘合劑形式出現(xiàn)。涂層法可分為刮刀涂層法、澆鑄涂層法和壓延涂層法等,根據(jù)產(chǎn)品不同選用不同的方法。最近,阻燃涂層技術(shù)由于具有許多優(yōu)越性而發(fā)展較快。阻燃整理的成膜方法,一般包括:干法成膜、濕法成膜、熱熔成膜、轉(zhuǎn)移成膜和粘合工藝。常用的為干法和熱熔成膜兩種工藝。干法成膜是將添加阻燃劑的涂層劑機(jī)械涂層到織物上,然后加熱表面成膜。而熱熔成膜工藝是將熱塑性的固體涂層劑加熱至熔融態(tài),涂層于織物上,然后冷卻使其粘在織物表面上。2.2.3.3 軋焙烘法 是阻燃整理工藝中應(yīng)用最廣的工藝。工藝流程為浸軋-預(yù)烘-焙烘-后處理。浸一般由阻燃劑、催化劑、樹脂、潤(rùn)濕劑和柔軟劑組配制成水溶液或乳液進(jìn)行整理。2.2.3.4 浸漬

40、-烘燥法 又稱吸盡法。其工藝是將織物用含有阻燃劑的浸漬液浸漬一定時(shí)間后干燥焙烘。使阻燃劑進(jìn)入纖維。適用于疏水性合成纖維織物。阻燃劑與纖維分子間靠非極性范德華力親和。如鹵代磷酸酷、環(huán)磷酸酷等。2.2.3.5有機(jī)溶劑法 是使用非水溶性的阻燃劑,其優(yōu)阻燃整理時(shí)的能耗低。但在實(shí)際操作中,需注意的毒性和燃燒性。2.2.4 阻燃劑 織物阻燃劑品種繁多,大致分類如表2-3。表2-3 織物阻燃劑類別品種舉例無機(jī)化合物銨鹽磷酸銨、氯化銨、硫酸銨金屬氧化物三氧化二鐵、氧化鋅、三氧化二銻堿金屬鹽 繃酸鈉、硅酸鈉有機(jī)化合物有機(jī)磷化合物thpc、thps、thpoh.pyrovatex cp含鹵化合物氯化石蠟、溴化石蠟

41、、溴氯化石蠟有機(jī)硫化合物硫脲衍生物2.2.4.1 按所含阻燃元素分類 (1)含鹵阻燃劑:熱解過程中,分解出捕獲傳遞燃燒自由基的。鹵系阻燃劑主要是在氣相延緩或阻止聚合物的燃燒。鹵系阻燃劑在受熱時(shí)分解放出鹵自由基x?及hx、hx,該自由基從聚合物基材中抽提氫原子,生成鹵化氫分子而加入氣相。在氣相中,鹵化氫干擾氫氧自由基鏈反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)阻燃防火作用;另一方面,聚合物熱降解產(chǎn)物發(fā)生變化,易形成不飽和碳?xì)浠衔?甚至炭化殘?jiān)?從而亦改善凝聚相的阻燃作用5。 鹵系阻燃劑對(duì)未增強(qiáng)和增強(qiáng)尼龍均很有效,它可以與協(xié)效金屬氧化物、金屬鹽、含磷化合物或成炭劑共同使用。但是鹵系阻燃劑也會(huì)造成尼龍鏈裂解成可燃單體或由鹵化氫h

42、x引發(fā)或催化的類似的東西。阻燃尼龍的成分主要包括15%30%的氯化物添加劑和4%15%的金屬氧化物協(xié)效劑,協(xié)效劑包括三氧化二銻、三氧化二鐵、氧化鋅和硼酸鋅,三氧化二鐵在尼龍6中是最有效的。尼龍6比尼龍66更難以阻燃,鹵系阻燃劑是尼龍的最主要的阻燃劑之一,具有優(yōu)良的阻燃性、加工性和相容性,良好的耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性和電學(xué)性質(zhì),耐熱穩(wěn)定性高,但缺乏抗紫外光穩(wěn)定性和表面易噴霜,在對(duì)聚合物阻燃的同時(shí),放出有毒的煙、氣體。越來越多的行業(yè)、部門已開始限制或禁止使用含鹵阻燃劑12。 2含磷阻燃劑:燃燒過程中產(chǎn)生磷酸醉或磷酸,促使紡織品脫水炭化,阻止或減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生。此外,磷酸醉在熱解時(shí)形成類似玻璃狀的熔融物

43、覆蓋在織物上,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用。 3含氮阻燃劑:氮的化合物能和纖維素作用,促進(jìn)交鏈成炭,降低織物的分解溫度,產(chǎn)生的不燃?xì)怏w,起到稀釋可燃?xì)怏w的作用。2.2.4.2按阻燃織物的耐久程度分類 1非耐久性阻燃整理劑:暫時(shí)性阻燃整理劑。大部分為水溶性或乳液的無機(jī)鹽。處理時(shí)先將阻燃劑溶于水,織物經(jīng)浸漬烘干即可使用;也有二浴浸軋法,第二浴用氨水或純堿,使金屬氧化物沉積在織物上12。該法工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格較低,但織物手感較差,洗滌后阻燃效果大幅度下降。 2半耐久性阻燃整理劑:其阻燃產(chǎn)品能耐1一10次溫和洗滌,但不耐高溫皂洗。該法有尿素一磷酸法通常稱banflam法、磷酸尿醋法、磷酸鉸一經(jīng)甲基

44、氰錢一甲醋混合溶液法。 3耐久性阻燃整理劑:采用化學(xué)法在纖維內(nèi)部表面進(jìn)行聚合或縮合反應(yīng),形成不溶于水的聚合物,一般要求耐洗程度30次以上。該法主要有汽巴cp法和proban法。cp法由瑞士汽巴一嘉基公司創(chuàng)造,該法加工工藝容易實(shí)施,阻燃效果顯著,缺點(diǎn)是織物強(qiáng)力損失較大,對(duì)服飾性能影響較大;prban法由英國(guó)奧布賴一威爾遜有限公司創(chuàng)造,該法整理的織物阻燃效果好,特別是處理后織物手感與強(qiáng)力保持是任何其他整理方法所不可比的,但此法危險(xiǎn)性較大,環(huán)境污染嚴(yán)重,推廣受到限制。2.2.4.3 阻燃劑的協(xié)同效應(yīng) 兩種阻燃劑并用時(shí),出現(xiàn)相互加強(qiáng)的現(xiàn)象,即這種情況下的阻燃效果大于它們單獨(dú)使用時(shí)阻燃效果的總和,或者一

45、種化合物單獨(dú)使用時(shí),并無明顯阻燃作用,但能加強(qiáng)另一種阻燃劑的效果,統(tǒng)稱為協(xié)同效應(yīng)12。利用并用阻燃劑的協(xié)同效應(yīng),可以減少阻燃劑用量,控制纖維的物性指標(biāo),具有很大的實(shí)際意義。常用的并用阻燃劑有銻一鹵系和磷一氮系等。2.3 阻燃涂層技術(shù) 涂層整理是在織物表面均勻地涂布一層或多層高聚物等物質(zhì),賦予織物以某種功能的一項(xiàng)表面整理技術(shù)。此項(xiàng)整理是在織物表面進(jìn)行涂敷,涂敷物不滲入織物內(nèi)部,所以能保持纖維本身柔軟的特點(diǎn),在生產(chǎn)中可用低檔底布實(shí)現(xiàn)高檔織物的制做。涂層整理的主要目的是改變織物的外觀和風(fēng)格,使織物增加許多新的功能,如防水、透濕、防污、防霉、防靜電、防紅外線、抗射線、防鉆絨、耐磨、防油、耐水壓、反光、

46、阻燃、彈性、挺括、柔軟等。這樣就使織物的用途大為拓寬,大幅度提高了產(chǎn)品的附加價(jià)值。2.3.1 涂層整理的特點(diǎn)2.3.1.1 處理只在織物表面進(jìn)行同于一般傳統(tǒng)的后整理浸軋方式,溶液不透入織物內(nèi)部,可節(jié)約化工原料。2.3.1.2 采用的工藝主要是軋光、涂布、烘干和焙烘,一般可以不水洗,節(jié)約大量能源和用水。由于基本上沒有污水排放,減少污染,有利于環(huán)保。2.3.1.3 對(duì)基布要求低,無論天然纖維還是合成纖維以及他們的混紡織物都能進(jìn)行涂層整理;多種組織規(guī)格機(jī)織物、針織物、無紡布均可應(yīng)用,但織物需達(dá)到一定的經(jīng)緯密度;有些產(chǎn)品可以不經(jīng)過前處理,省卻復(fù)雜的前處理工藝,生產(chǎn)簡(jiǎn)便,又可以節(jié)約能源和水,很多低檔和價(jià)

47、廉織物經(jīng)過涂層加工,可以制得高檔和高價(jià)產(chǎn)品,具有較高附加值。2.3.1.4 涂層劑品種多,加入不同的添加劑組合后,可使織物具有各種不同的外表和功能性。 2.3.1.5 織物既可以單面涂層,也可以雙面涂層,正反二邊不同功能的織物可以通過涂層獲得。2.3.2 涂層整理的方法 織物涂層的加工方法有許多,目前用于工業(yè)生產(chǎn)主要是干法涂層和濕法涂層2。2.3.2.1 干法涂層 干法涂層是用溶劑或用水稀釋涂層劑并添加必要的助劑配制成涂布漿,籍涂布器均勻涂布于織物底布上,然后經(jīng)加熱,使溶劑汽化,從而使涂層劑在底布表面形成堅(jiān)韌的薄膜2。干法涂層的工藝及設(shè)備較為簡(jiǎn)單,一般將涂層漿配制后即可涂布。涂層漿中可加入發(fā)泡

48、劑或用機(jī)械打成泡沫漿涂布,其泡沫比為200300g/ l ,涂布后進(jìn)行烘干和焙烘。這樣可使產(chǎn)品獲得柔軟豐滿、彈性優(yōu)良的效果。涂層時(shí)應(yīng)注意,一是要防止涂層漿在涂布時(shí)滲透底布;二是必須控制溶劑或水的汽化速度,以防止形成針孔和涂層起泡。2.3.2.2 濕法涂層 濕法涂層是利用強(qiáng)極性溶劑二甲基甲酰胺dmf 能無限混溶的特點(diǎn),將直鏈分子的聚氨酯溶解于二甲基甲酰胺中制成涂布漿。經(jīng)聚氨酯二甲基甲酰胺涂層的底布,再經(jīng)與水溶液接觸,涂層表面中的二甲基甲酰胺向水相溶出,而聚氨酯由于不溶于水而使?jié)舛妊杆偬岣?分子間的凝聚力增大,從而形成半滲透膜2。通過半滲透膜,二甲基甲酰胺向水相擴(kuò)散,而水也向涂層擴(kuò)散滲透。涂層漿由

49、于組成的變化和濃度的迅速提高形成不穩(wěn)態(tài),致使涂層漿在底布上形成骨架結(jié)構(gòu)。由于半滲透膜能產(chǎn)生強(qiáng)烈的滲透壓,促使涂層漿中的二甲基甲酰胺處于急激的擠出狀態(tài),因此在最外的涂層表面會(huì)出現(xiàn)垂直于膜表面的二甲基甲酰胺溶出通路的痕跡,最終生成微孔薄膜。這種由工藝形成的微孔貫通網(wǎng)絡(luò),既具有透氣透濕性,又有良好的防水性。濕法涂層大多以溶劑型涂層劑為涂層漿,涂布后必須進(jìn)行水溶處理,所以其工藝較為復(fù)雜,設(shè)備較為龐大,但其透氣性及彈性較干法涂層為好,尤其是較厚的涂層。當(dāng)前干法工藝經(jīng)過不斷改進(jìn),已能基本達(dá)到濕法工藝水平,且設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便。所以在生產(chǎn)多品種的染整廠中,當(dāng)然以干法涂層為宜。2.3.3 涂層方式 生產(chǎn)中給織

50、物涂敷施加化學(xué)藥品的方式有很多,目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的有以下幾種。2.3.3.1 刮刀涂層法 刮刀涂層法是使用各種刮刀在底布表面涂上涂料。該法因設(shè)備簡(jiǎn)單而常被采用,但涂層厚薄的均勻性難以控制,易產(chǎn)生橫向的條紋。生產(chǎn)中使用刮刀涂層法主要有以下幾種2。 (1)懸浮刮刀涂層技術(shù) 懸浮刮刀涂層技術(shù)是在移動(dòng)的平面上直接放置刮刀,靠刮刀對(duì)底布的向下壓力進(jìn)行涂層。此技術(shù)影響涂層厚度的因素有刀刃形狀、涂料粘度、底布張力、底布移動(dòng)速度、刀對(duì)底布的角度等,其缺點(diǎn)是涂層厚度難以掌握。生產(chǎn)上主要應(yīng)用于薄層的涂層,作為一般常規(guī)整理,如羽絨服、滑雪衫、旅游帳篷等面料的防雨、防風(fēng)、防鉆絨整理。 (2)貼輥刮刀涂層技術(shù) 此技術(shù)

51、是在底布通過支撐輥時(shí)進(jìn)行涂層。該技術(shù)比懸浮刮刀涂層技術(shù)施加在底布上的張力小,涂層厚度也較易控制。它主要涂布具有一定厚度和彈性的涂層,一般應(yīng)用于厚層硬挺處理和泡沫漿涂層。 (3)墊帶襯刮刀涂層技術(shù) 墊帶襯刮刀涂層技術(shù)是用橡膠皮帶在兩個(gè)輥間回轉(zhuǎn),以其帶作為支撐臺(tái),底布在其上移動(dòng),刮刀在布上進(jìn)行涂層。此技術(shù)的底布承受張力較之懸浮刮刀涂層技術(shù)要小。2.3.3.2 輥式涂頭 輥式涂頭是以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓滾筒給織物的一面施加涂層劑,施加輥可以是雕刻有凹孔和凹紋的凹印輥、繞線輥,或光滑的逆行輥。輥式涂頭的特點(diǎn)是能夠計(jì)量地把涂層劑均勻涂在基布(或其他材料)上,即使被涂材料表面不平坦,也能夠均勻涂布。2.3.3.3 圓

52、網(wǎng)式涂頭 圓網(wǎng)式涂頭是在圓網(wǎng)印花機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,至今有幾十年歷史,它由圓網(wǎng)、進(jìn)料管、刮刀、承壓輥組成。圓網(wǎng)涂層能夠很好得解決由于涂層劑滲入織物組織而使織物手感變硬的問題,以及可以解決那些多孔的、組織結(jié)構(gòu)疏松的基布由于刮刀涂頭產(chǎn)生的剪切力、壓力以及織物本身的張力是織物結(jié)構(gòu)變形的問題。2.3.4 涂層基布 涂層基布,嚴(yán)格來說,應(yīng)隨產(chǎn)品而定。產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)、加工工藝決定了基布的品種和規(guī)格,基布是為了滿足產(chǎn)品的要求的?；际峭繉涌椢锏墓羌?它的性能在很大程度上影響著最終產(chǎn)品的性能。一般的紡織材料都可以作涂層織物的基布,這要根據(jù)其產(chǎn)品的用途來定。目前用于工業(yè)生產(chǎn)的基布,所用的纖維原料品種甚多,但主要有三種,即聚酯