阻燃纖維梭織物的開發

楚云榮，張魯濱，孟 鑫，盛春英

（1.華紡股份有限公司技術中心，山東濱州 256600；2.山東省短流程印染新技術重點實驗室，山東濱州 256600；3.濱州華紡工程技術研究院有限公司，山東濱州 256617）

在某些特定環境中，滌棉混紡梭織服裝面料需要在點燃后不能有燃燒蔓延的現象，以保護工作人員的安全；也不能使服裝點燃后形成破洞，且不能存在燃燒熔滴或熔融物墜落的情況；續燃時間須小于等于2 s，陰燃時間須小于等于2 s。根據阻燃效果開發滌棉織物后整理阻燃及阻燃纖維進行紡紗織布的印染后整理，測試阻燃指標，開發梭織阻燃功能面料。

1 滌棉梭織物阻燃后整理開發實驗

1.1 規格設計

普通滌綸纖維與棉梭織物PT/T65/C35：經紗32.6 tex，緯紗32.6 tex，經向472 根，緯向228 根，幅寬160 cm。阻燃滌綸纖維與棉梭織物ZR/T65/C35：經紗32.6 tex，緯紗32.6 tex，經向472 根，緯向228 根，幅寬160 cm。

1.2 工藝流程

紡紗→織布→印染翻縫燒毛→煮煉→氧漂→定型→絲光→染色→阻燃整理→拉幅→預縮。

1.3 工藝參數

1.3.1 煮煉

工藝配方：燒堿28～30 g/L，煮煉劑6 g/L，滲透劑HF-JL7 1 g/L。

工藝條件：100 ℃，60 min，帶液率90%，熱水洗（90～95 ℃），烘干。

1.3.2 氧漂

工藝配方：H2O26 g/L，雙氧水穩定劑6 g/L，煮煉劑6 g/L，滲透劑HF-JL7 1 g/L。

工藝條件：燒堿調節pH=10.5，95 ℃汽蒸30 min，帶液率90%，熱水洗（90～95 ℃），烘干。

由表1 可得出以下結論：半成品符合染色加工要求。

表1 PT/T65/C35與ZR/T65/C35氧漂半成品技術性能指標和測試值

1.3.3 定型

工藝條件：210 ℃，30 s，幅寬為成品+5 cm。

由表2 可得出以下結論：半成品符合染色加工要求。

表2 PT/T65/C35與ZR/T65/C35定型半成品技術性能指標和測試值

1.3.4 單分散染色

工藝配方：分散黑S-3BL 30 g/L，分散黃棕S-4RL 12 g/L，分散紅玉S-5BL 5 g/L，勻染劑10 g/L。

工藝條件：80～90 ℃烘干，帶液率55%，210 ℃焙烘90 s。

1.3.5 水洗機還原清洗

工藝配方：燒堿30 g/L，保險粉30 g/L；工藝條件：102 ℃，90 s，水洗，皂洗，烘干。

1.3.6 打底機套活性染色

工藝配方：100%活性黑ED 40 g/L，100%活性紅4 g/L，100%活性黃0.5 g/L[1]；工藝條件：102 ℃，90 s，水洗，皂洗，烘干。

1.3.7 水洗機固色

工藝配方：食鹽180～200 g/L，純堿30 g/L，燒堿3～4 g/L；工藝條件：102 ℃，90 s，水洗，皂洗，烘干。

由表3 可得出以下結論：半成品符合染色加工要求。

表3 PT/T65/C35與ZR/T65/C35固色半成品技術性能指標和測試值

1.3.8 阻燃整理

采用普魯苯（Proban）法阻燃整理工藝，德國托爾化學阻燃整理劑SAP 主要成分是四羥甲基氯化磷（THPC）與酰胺的低分子質量預縮體。織物浸軋過阻燃劑SAP 后，THPC 與酰胺預縮體滲入到纖維的非晶區和間隙中。在氨熏時，NH3與預縮體中的羥甲基交聯，在纖維內部形成阻燃聚合體，經氧化后穩定。此阻燃工藝整理的織物手感柔軟、強力損失小，基本保持了織物的舒適性和耐用性[2-3]。阻燃原理為含磷化合物使纖維素纖維在熱解過程中產生脫水反應。含磷阻燃劑在纖維熱解溫度范圍內，首先分解成不易揮發的磷酸或多磷酸酐，并與纖維素的羥基（—OH）發生脫水反應，從而使纖維炭化。

德國托爾化學阻燃整理劑SAP 50 g/L。浸軋過阻燃劑SAP的織物在氨熏過程中，由于在纖維素的內部形成了二氯化磷/氮的高度交聯聚合物，產生P—N 協同效應。P—N 鍵的極性高于P—O 鍵，使磷化合物與—OH的反應性加強。利用這一原理及工藝做滌棉紗卡整理。PT/T65/C35 與ZR/T65/C35 成品技術性能指標和測試值如表4所示。

表4 PT/T65/C35與ZR/T65/C35成品技術性能指標和測試值

采用的技術標準：GB 18401—2010《國家紡織產品基本安全技術規范》、GB/T 411—2017 和GB/T 5326—2009。由表4 和圖1 可知，普通滌綸棉混紡的阻燃效果達不到檢測要求；阻燃滌綸纖維只熔融不燃燒，經35～50次水洗滌，其阻燃性不變。

圖1 測試燃燒圖效果

2 結論

（1）普通滌綸棉混紡的阻燃效果達不到指標要求，原因主要是阻燃整理劑對棉織物起阻燃作用，對滌綸不起作用，設計織物中滌綸纖維質量分數為65%，經阻燃整理后，指標不合格。

（2）阻燃滌綸纖維含有碳、氫、氧和少量磷元素，在燃燒時不產生窒息性有毒氣體，但是限氧指數LOI為26～34，只熔融不燃燒，雖經35～50 次水洗滌，其阻燃性不變。在火焰燃燒中能降低織物可燃性，減緩火焰蔓延的速度，不形成大面積燃燒，離開火焰后，能自熄而不再燃燒，達到阻燃的目的。

（3）2種產品染色對比，因阻燃滌綸纖維的結構較疏松，斷裂強力略低，染料分子易進入，故上染速度比普通滌綸快，染色指標無變化。

（4）通過設計相同規格產品，即阻燃滌綸加棉進行阻燃整理，產品質量達到阻燃指標要求，成功開發了一種阻燃織物。