純棉織物應用硼磷氮協同阻燃劑NB—DDYP淺析

陳希

【摘 要】本研究以自制阻燃劑NB-DDYP作為研究對象，將其將入到純棉織物上，再加上硼磷氮，作為協同阻燃劑NB-DDYP的物質，對純棉織物的燃燒情況進行分析，進而對硼磷氮協同阻燃劑NB-DDYP的阻燃效果進行研究和分析。最后實驗結果表明，硼磷氮協同阻燃劑NB-DDYP可以有效的降低純棉織物的燃燒，對純棉織物進行阻燃，而且其工藝為阻燃劑NB-DDYP300g·L-1，然后將入無水碳酸鈉來調節整理液的PH值，當PH值達到8的時候，且溫度是120-140℃，通過這些操作可以有效的組織燃燒的繼續，并且純棉織物燃燒后釋放的煙量很少，最后阻燃效果等級為B1級，并且可以有效的降低純棉織物的白度和強力損失小。

【關鍵詞】阻燃整理；硼磷氮協同阻燃劑；純棉織物；NB-DDYP

純棉織物是人們生活中使用非常廣泛的紡織品，其不僅品質柔軟，而且穿在身上非常舒服，但是由于棉向往的極限氧化指數只有18.0，這就導致其很容易發生燃燒。為了保證人們使用純棉織物的時候的安全性，就必須采取一些措施，保證人們的身體安全，通過實驗研究表明，在純棉織物上加入硼磷氮協同阻燃劑NB-DDYP，可以有效的對其燃燒進行阻止，而且能夠有效的降低純棉織物的白度和強力損失小，得到純棉織物生產商的青睞。本文就純棉織物應用硼磷氮協同阻燃劑NB-DDYP實驗進行研究，對硼磷氮協同阻燃劑NB-DDYP的應用工藝和阻燃效果進行測試，希望能對人們使用純棉織物的安全性進一步提高。

一、實驗部分

本實驗在實驗開始之前需要對實驗織物、試驗試劑以及試驗設備進行準備，然后整理阻燃劑的工藝，最后對阻燃劑的阻燃性能進行測試，并且對阻燃效果進行分析。

（一）織物、試劑與設備

實驗使用的織物就是普通的純棉織物，為了方便實驗結果的觀察，這里使用純棉平紋織物，可以方便實驗結果的觀察和記錄。

實驗需要的試劑有：硼磷氮阻燃劑NB-DDYP，而且硼磷氮阻燃劑NB-DDYP是自制的；無水碳酸鈉，用來調節整理液的pH值；其他。

實驗需要的設備有以下：SYP-Ⅱ玻璃恒溫水浴，用來保持實驗環境的溫度，為實驗的正常進行打下基礎；Mu-504型臺式小軋車，作為實驗進行的載體；R-3自動定型烘干機，對純棉平紋織物進行烘干作用，保證實驗使用的純棉平紋織物是干的；YGB815A織物阻燃性能測試儀，用來對純棉平紋織物阻燃操作，防止火勢過大無法控制；WBS-Ι白度儀，對最后純棉平紋織物燃燒后的白度進行測試，用于實驗結果的記錄和分析。

（二）整理工藝

第一步，制備阻燃劑整理液，這是實驗進行的外部環境；第二步，利用無水碳酸鈉對整理液的pH進行調節，將其pH值調到8；第三步，浸軋，需要進行兩次浸軋，這樣才能保證純棉平紋織物中含有足夠的整理液；第四步，對純棉平紋織物進行烘干操作，從而蒸發掉多余的整理液，讓純棉平紋織物中含有硼磷氮阻燃劑NB-DDYP；第五步，進行第二次烘干操作，保證純棉平紋織物能夠充分燃燒。

（三）性能測試

完成試驗器具的準備和工藝的整理之后，就需要進行性能測試，在性能測試的時候需要分兩個性能測試，分別測試垂直燃燒性能和斷裂強力兩個性能。

二、結果與討論

（一）阻燃劑濃度

通過實驗發現，整理液中阻燃劑的含量是影響阻燃效果最主要的因素，除此之外，阻燃劑的含量還會對純棉平紋織物的其他性能影響，比如說織物泛黃、強力下降等等。通過使用不同阻燃劑濃度的整理液進行實驗，總共有五種不同阻燃劑濃度的整理液，其阻燃劑含量分別是0，100，200，300，400，單位是克每毫升，最后實驗發現，隨著阻燃劑的濃度的不斷增大，其阻燃效果會先加強再減弱，而當阻燃劑的濃度達到100g·L-1的時候，其阻燃效果是最好的，由此可見，在設計和生產純棉織物的時候需要加入阻燃劑的濃度為100g·L-1，因為這個時候對純棉織物阻燃的效果最好，而且不會對純棉織物的其他性能造成影響。

（二）pH值

阻燃整理液的pH值對織物阻燃性能以及斷裂強力有很大的影響，本實驗通過將阻燃劑的濃度保持一定，用無水碳酸鈉來調節整理液的pH值，當pH值分別是2，4，6，8，9的時候對其阻燃效果進行測試，實驗結果表明，當阻燃劑的濃度一定時，隨著pH值的不斷升高，其阻燃效果也會越來越好，也就是說，整理液對純棉織物的阻燃效果在踐行條件下能有很好的阻燃效果，而且能保持較好的強力性能，但是，隨著pH值的不斷升高，純棉織物的白度會出現變差的現象，所以說，整理液pH值越低，白度越好，這是因為純棉織物中有一種纖維在堿性的環境下能保持完整的形態，而當環境變為弱堿或者酸性的情況下，會發生化學反應，從而使純棉織物泛黃，因此，在制備純棉織物的時候需要保證其pH值為8。

（三）焙烘溫度

當確定整理液阻燃劑的濃度為100g·L-1，且整理液的pH值為8的時候，就需要確定實驗進行的外部環境，為了找到一個最佳阻燃的外部溫度，實驗選擇了下面幾種溫度下阻燃效果的測試，焙烘溫度分別是0，140，160，180，200℃，然后保持阻燃劑濃度和整理液pH值不變進行實驗，最終實驗結果表明，當溫度是140℃的時候，純棉織物的損失率是最低的，這時候的阻燃效果也是最好的，所以，在生產的時候需要保證焙烘溫度在140-160℃之間，這樣能保證良好的阻燃效果。

（四）焙烘時間

整理液阻燃劑的濃度為100g·L-1，且整理液的pH值為8，并且焙烘溫度保持在140-160℃之間，最后一個影響阻燃效果和純棉織物其他性能的因素就是焙烘時間。實驗選擇五個不同的焙烘時間，分別是0，60，90，120，150秒，然后通過實驗發現，焙烘時間為60s的時候純棉織物的損失率最低，其阻燃效果最好，所以，阻燃整理液的焙烘時間選擇60s，這樣才能有效的保證整理液的阻燃效果，并且保證純棉平紋織物的其他性能良好。

三、結語

綜上所述，硼磷氮協同阻燃劑NB-DDYP可以有效的對純棉織物進行阻燃，而且可以在很大的程度上降低純棉織物的白度和強力損失小。通過實驗表明）NB-DDYP阻燃劑對純棉織物阻燃整理的優化工藝為：NB-DDYP300g·L-1、pH值8、焙烘溫度140～160℃、焙烘時間60s。而且NB-DDYP阻燃整理后的純棉織物，強力下降不到2%，白度降低僅為4左右，應用性能保持較好。通過此次實驗，希望可以讓純棉織物生產商對純棉織物生產的過程中多加謹慎，并在純棉織物中加入NB-DDYP阻燃劑，有效的保證人們在使用純棉織物時候的安全性。

【參考文獻】

[1]周日敏，張海麗，賴學軍，李紅強，尹昌宇，謝華理，曾幸榮.含磷、氮聚硼硅氧烷的合成及其與膨脹型阻燃劑協同阻燃聚丙烯的研究[J].橡塑技術與裝備，2017，41（04）：330-335.

[2]毋登輝；周日敏；張海麗；賴學軍；李紅強；尹昌宇；謝華理；曾幸榮.單組份磷—氮膨脹型阻燃劑的制備及其阻燃硬質聚氨酯泡沫材料的研究[D].中北大學，2017.55（14）：445-450.

[3]張海麗；盧林剛；陳英輝；王舒衡；楊守生；董希琳.新型含硼聚硅氧烷的合成及其與膨脹型阻燃協同阻燃聚丙烯的研究[D].華南理工大學，2016.11（04）：128-129.

[4]代培剛，關健玲，張陽，周向東，張桃勇，王發展.環保型阻燃劑的現狀及發展趨勢[J].廣東化工，2011，38（6）：291-294.