[发明专利]一种新型棉用无卤阻燃剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明公开了一种新型棉用无卤阻燃剂的制备方法，属于纺织品后整理加工技术 领域。

背景技术：

目前阻燃效果最好的阻燃剂是卤系阻燃剂中的溴系阻燃剂，包括十溴二苯醚、八 溴醚、四溴双酚A和溴化环氧树脂等。含氮的阻燃剂主要以气相阻燃机理起作用。含 氮的化合物在高温下能释放出氨气、氮氧化物、水蒸汽等不可燃烧气体。这些不可燃 烧的气体可降低可燃气体的浓度，并且不可燃烧气体会带走大部分热量，降低材料的 表面温度，阻碍燃烧。然而在高温时，多溴二苯醚类阻燃剂易分解释放出大量有腐蚀 性的烟雾和剧毒致癌物二噁英，影响人类健康。美国和欧盟等众多国家均拟定和出台 多项法案限制卤系阻燃剂的使用。

阻燃织物的制备方法主要有两种：一种是纺制阻燃纤维，即在纤维纺丝时，通过 物理或化学的方法，将阻燃成分引入纺丝熔体或溶液，经过纺丝成形后获得阻燃纤维， 然后织造成阻燃织物；另一种是后整理法，即对普通织物进行阻燃后整理，赋予织物 阻燃性能。

其中纺制阻燃纤维法的优点为阻燃持久，对手感影响较小，对产品质量的稳定可 控性高，但是不能用于天然纤维，并且必须大批量制造，工艺过程长，纺丝难度较高， 后整理发灵活性高，可以赋予织物不同的阻燃性和持久性，工艺简单，对于新产品容 易推广，见效快，可与柔软剂、抗紫外剂及抗皱剂等复配，进行复合多功能的整理， 应用范围广，可以用于各种纤维，但是其缺点是对于织物的物理机械性能和外观都有 一定的不利影响，并且其耐水性和耐候性不够。

阻燃后整理法包括浸轧焙烘法、涂布法和接枝改性法，其中以浸轧焙烘法最为简 单适用。浸轧焙烘法阻燃效果好，可以应用的阻燃剂种类多，工艺简单，易于控制， 适应性强，既可用于制备合成纤维类织物又可用于制备棉等天然纤维织物，可以根据 不同的阻燃等级要求，通过控制整理工作液浓度来实现。此法需要解决的核心问题是 阻燃功能的耐洗性。涂布法是指将阻燃剂加入到树脂中制备成涂层剂，接着将涂层剂 涂敷在织物表面，经过高温使阻燃剂在织物表面固化成膜的一种方法。聚酯的耐久性 阻燃较多使用这种方法，布法能获得很好的耐久阻燃的效果，但是其对织物的性能影 响很大，如会降低摩擦牢度，降低透气性，使手感变硬。因此，这种方法只能用于服 用要求较低的织物，如帷幕和汽车内饰材料中。接枝改性法是指首先将反应性基团通 过化学引发或物理辐射的方法接枝到织物纤维上，然后将阻燃成分与反应基团反应从 而改性织物的方法。这种方法可获得有效而持久的阻燃效果。阻燃单体所含的阻燃元 素、化学结构和接枝部位对接枝后纤维的阻燃效果都有影响，涤纶和丙纶可用这种方 法进行阻燃整理，但是接枝改性步骤繁琐，难以适应产业化生产工艺，迄今未见工业 化应用。

织物后整理阻燃剂需要满足如下要求：(1)能同时抑制有焰和无焰燃烧；(2)使 用量较少，阻燃效果好；(3)阻燃性能持久，具有耐洗性；(4)阻燃剂对人体没有伤 害，织物整理后可直接与人体接触；(5)受热或燃烧的产物低毒，对环境友好；(6) 织物的物理机械性能和外观基本不受影响；(7)使用简单方便，价格低廉。但是，目 前商业用的阻燃剂都达不到上述的所有要求。

因此制备无卤、阻燃效率高、适用于织物后整理的阻燃剂成为当前阻燃剂研究的 一个重要方向。

2013年华南理工大学曾嘉莹公开了一篇名为《无卤阻燃剂的研究及其子织物后整 理上的应用》采用环氧基硅氧烷和含磷化合物反应后再与脲复配，成功制备出含磷、 氮、硅的织物阻燃后整理剂，整理剂阻燃效果优异，达到国家标准的B1级，阻燃剂通 过硅氧键与纤维素上的羟基缩合，提高阻燃剂与织物的结合牢度，同时织物强度保持 率为93.9％，白度下降率为11.8％，能够满足基本服用要求，是本发明的最接近现有 技术，但是纯棉织物良好的手感品质及吸湿排汗性能都受到一定影响，不能够满足人 们对于纯棉织物的品质需求。

2008年东华大学唐亮公开了一篇名为《涤纶织物拒水非卤阻燃复合整理的研究》 通过非卤阻燃剂的筛选和实验确定了拒水阻燃复合整理剂整理涤纶织物的配方，为帐 篷用涤纶织物后整理加工工艺生产提供技术支持，其目的是提高以涤纶织物为布料的 帐篷兼具良好的防雨和抗水压性能，不能满足人们基本的服用要求。

发明内容：