阻燃剂整理工艺介绍：N-羟甲基二甲基膦酸基丙酰胺

（一）纤维素纤维织物的阻燃整理

纤维素纤维织物的阻燃整理工艺，按其阻燃性能的耐洗涤程度可分为暂时性阻燃整理、半耐久性阻燃整理和耐久性阻燃整理三类。

1.暂时性阻燃整理

暂时性阻燃整理是利用水溶性阻燃整理剂，如硼砂、硼酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和聚磷酸铵等，用浸渍、浸轧、涂刷或喷雾等方法均匀施加于织物上，经烘燥即有阻燃作用，适用于不需洗涤或不常洗涤的棉和黏胶纤维纺织品如窗帘、床罩等，处理方便，成本较低，但不耐洗涤。织物经水洗后，其阻燃性能可再行处理使之恢复。

2.半耐久性阻燃整理

半耐久性阻燃整理是指整理后的织物能耐10～15次温和洗涤仍有阻燃效果，但不耐高温皂洗，这种整理工艺适用于室内装饰布等。半耐久性阻燃整理的阻燃剂多数是磷酸和含氮化合物的组合物，如尿素—磷酸、双氰胺—磷酸等。这类整理剂经高温处理，能使纤维素纤维变成纤维素磷酸酯而产生半耐久的阻燃效果。

3.耐久性阻燃整理

耐久性阻燃整理所整理的产品能耐50次以上洗涤，而且能耐皂洗，适用于经常洗涤的纺织品，如工作防护服、消防服等。耐久性阻燃整理大多采用以有机磷为基础的阻燃剂，其中以N-羟甲基二甲基膦酸基丙酰胺（NMPPA）和四羟甲基氯化膦最为常用，这些整理剂可与纤维素纤维上的羟基发生化学结合而赋予整理效果以耐久性。本节介绍N-羟甲基二甲基膦酸基丙酰胺阻燃剂的整理工艺。

N-羟甲基二甲基膦酸基丙酰胺的结构式为：

它首先由瑞士Ciba—Geigy公司于20世纪70年代初推出，商品名为Pyrovatex CP，现已有耐洗性更佳的Pyrovatex CP new。我国的同类商品有阻燃剂CFR—201、FRC—2、SCP—1、CR3031、FR—101等。

NMPPA一般和树脂拼用，其整理工艺流程如下：

室温浸轧（轧液率85%～100%）→烘干（105℃）→焙烘（150～160℃，3～5min）→中和皂洗（皂粉2g/L，纯碱20g/L，80℃）→热水洗→水洗→烘干。

焙烘时和纤维反应，产生耐洗的阻燃效果。

浸轧液组成举例（g/L）：

（二）涤纶织物的阻燃整理

涤纶缺乏反应性基团，只能用吸附固着或热熔固着的方法进行阻燃整理。涤纶织物常用的阻燃剂有磷系和溴系两大类。溴系阻燃剂主要包括多溴联苯醚、六溴环十二烷、四溴双酚A及多溴联苯等。溴系阻燃剂由于有较大的生物毒性和生态风险，已在全球范围内禁止或限制使用。目前，涤纶织物主要采用磷系阻燃剂进行阻燃整理。

磷系阻燃剂较为著名的是环膦酸酯，由膦酸酯和双环亚膦酸酯反应而成，其代表性结构通式如下：

国外产品如美国Mobil公司的Antiblaze19T、日本明成化学公司的K—194等，国内同类产品有阻燃剂FRC—1。

工艺流程：二浸二轧（轧液率70%）→烘干→焙烘（175～200℃，30s～1min）→水洗→烘干。

（三）涤棉混纺织物的阻燃整理

涤棉混纺织物燃烧时，由于棉纤维的炭化对涤纶的熔融物起了骨架作用，使得可燃性大大增加。例如，涤棉混纺织物的极限氧指数比棉和涤纶都低，燃烧时生成的可燃性气体量和燃烧热均比棉和涤纶高，50/50混纺比的涤/棉织物的燃烧热比涤纶高13%，比棉高63%。因此，涤棉混纺织物的阻燃整理比涤纶和棉具有更高的难度。

涤棉混纺织物的阻燃整理，可按两种纤维选择各自合适的阻燃剂和阻燃工艺，分别对其进行阻燃整理，这种工艺可以达到较好的阻燃效果，但工艺复杂，成本很高，难以适应市场的需要。(www.xing528.com)

涤棉混纺织物要达到预定的阻燃效果，也可以采用阻燃涤纶与棉混纺，不过这类织物仍需进行阻燃整理。这类混纺织物的阻燃整理比较方便，按棉织物的阻燃整理工艺即可。

目前，涤纶比例大于50%的涤棉混纺织物，尚无成本适中、各项物理性能均优良的阻燃整理工艺。65/35混纺比的涤棉混纺织物，阻燃整理的手感尚有待于进一步研究和改进。

若涤棉混纺织物中涤纶含量在15%以下，用纯棉织物的阻燃整理工艺能基本满足阻燃整理要求。

由于溴系阻燃剂被禁用或限制使用，目前，涤棉混纺织物主要采用阻燃剂THPC（四羟甲基氯化膦）—氨预缩合物进行阻燃整理。

四羟甲基氯化磷与氨（物质的量比2.5∶1）在一定条件下可预缩成如下结构的化合物。这种化合物渗入纤维内部，经高温焙烘，可与树脂和尿素在纤维内形成不溶性网状聚合物，也可以与纤维发生物理或化学结合，使涤棉混纺织物具有很好的耐久性阻燃效果。

工艺流程：二浸二轧（轧液率70%）→烘干→焙烘（150～155℃，3min）→氧化（H2O21～2g/L，纯碱调节pH至10，50～60℃）→皂洗→水洗→烘干。

浸轧液组成（%）：

（四）毛织物的阻燃整理

羊毛纤维的含氮量、回潮率、着火温度（超过560℃）和极限氧指数高，本身具有阻燃性能，属于难燃性纤维。但在适当的条件下（如有很强的热源，表面有绒毛或空隙率大）接近火焰时，羊毛也会燃烧，并释放出有毒气体，所以提高羊毛制品的阻燃性能也相当重要。

羊毛的阻燃整理被广泛应用的是由IWS开发的Zirpro整理法，此外还有含卤素的有机酸法以及它与Zirpro整理法相结合的整理方法。本节简单介绍Zirpro整理法

1.Zirpro阻燃整理的原理

Zirpro是英文Zirconium和Process的缩写，含义为含锆加工。Zirpro整理是使用氟化锆或氟化钛的金属络合物如K2ZrF6或K2TiF6，在强酸性条件下（pH＜3）处理羊毛，它们可以与羊毛中的—NH3＋形成离子键结合，具有极高的吸尽率：

生成的产物在多次洗涤后发生水解，水解产物为ZrOF2、TiOF2，它们具有阻燃能力。与羊毛结合的盐在受热燃烧时也会逐渐分解，特别是当温度超过300℃时，也会生成ZrOF2、TiOF2。ZrOF2、TiOF2不仅不能燃烧，而且在着火时能覆盖在纤维表面促进羊毛炭化，阻止空气中氧气的充分供给，也能阻止可燃性气体的大量逸出，从而达到阻燃目的。

2.Zirpro阻燃整理工艺

锆、钛的氟络合物结构简单，离子体积小，在低温（60～70℃）下便能与羊毛充分结合，特别适合于已染色的羊毛织物和对沸煮敏感的织物。K2TiF6易使羊毛出现轻微泛黄，故羊毛的阻燃整理实际上以K2ZrF6为主。

（1）吸尽法：这种方法具有广泛的适应性，可用于处理散毛、毛条、筒子纱、绞纱、织物甚至服装，而且能与强酸性浴染色的染料同浴处理，但多数情况下以一浴法处理为主。

工艺举例：

（2）浸轧工艺：浸轧工艺流程可以采用轧→卷→洗→烘法、轧→蒸→洗→烘法或轧→烘→洗→烘法，它们的区别只是在第二道工序上不同。实际上，卷、蒸、烘的目的是促使K2ZrF6与羊毛充分结合，其中以第一种方法最为简便，下面以第一种方法为例举例说明。

其中，甲酸的作用是使纤维充分膨化。

Zirpro羊毛阻燃整理具有阻燃剂用量少，织物增重不多，处理成本低；处理方法简单，可根据需要选择工艺，能与染色同浴进行；对羊毛的物理性能、手感没有影响，处理后的羊毛不仅阻燃，而且防热，发烟量无显著增加；处理牢度好，阻燃整理后可耐50次40℃水洗或50次干洗，对染料湿牢度没有影响等特点。