阻燃整理剂的工艺及应用

阻燃整理剂的品种很多，也有很多分类方法，按化学组成可以分为有机的和无机的；按阻燃整理后织物阻燃的耐久性又分为暂时性阻燃整理剂、半耐久性阻燃整理剂和耐久性阻燃整理剂。阻燃整理剂除了应具有良好的阻燃效果外，还应对织物的强力等力学性能的影响较小、不会使染色布变色和褪色、没有毒性、对皮肤没有刺激作用、燃烧时产生的烟雾无毒、价格合理、成本增加不多。

目前阻燃产品要全部达到上述要求还比较困难，因此，目前阻燃整理剂都根据产品的要求来选择合适的阻燃剂和阻燃整理工艺，只要符合指标的要求，就可以作为合格的产品，不必过于苛求。

由于亚麻织物化学组成等方面都与棉相似，因此亚麻织物的阻燃整理剂应与棉纤维织物的阻燃整理剂相类似。目前棉织物上常用的阻燃整理剂主要是一些含磷以及含磷、含氮的化合物。棉织物的阻燃整理剂及其整理工艺如下。

1.暂时性的阻燃整理剂　整理后能使织物保持优良的防火性能，但一经水洗阻燃效果会全部消失。一般耐洗次数在15次以下。经过一段时间后，必须重新进行防火处理，才能恢复防火性能。此类整理剂有：钛和锑的金属氧化物和卤化物、磷酸氢铵和氨基磺酸胺、烷基磷酸氢胺、脒基尿磷酸盐、无机溴化物、硼砂、硼酸等。

该类整理剂主要适用于窗帘、帷幕、装饰用不常洗的织物。

工艺流程如下：

浸轧（10%～32%尿素以及5%～16%的磷酸氢铵）→烘干→焙烘（140～160℃，2～6min）→水洗→浸轧（25%～50%的磷酸氢钛溶液）→碱洗→烘干→浸轧3%的聚乙烯乳液

由于硼酸和硼砂在很高的温度下也不发生分解，它们作用于织物上，一旦织物由于某种原因发生火灾时，它们就会在织物的表面形成覆盖层，一方面可以阻止织物与氧气的接触，另一方面也可以阻止燃烧热裂解产生的可燃性和挥发性的气体向织物的表面转移，即起到类似于绝缘层的作用，从而达到阻燃的目的。

2.半耐久性的阻燃整理剂　半耐久性阻燃整理剂是指经过阻燃整理后阻燃效果能够保持较长时间，但经过多次洗涤后又能消失，一般耐洗次数在15～50次。该类整理剂及其适用的对象如下：

（1）氟莱姆普罗夫462-5（Flameprof462-5）。该整理剂是一种卤磷化合物，适用于聚酯纤维。

（2）四羟甲基氯化磷和2，3-二溴丙基溴酸酯。它们可以用一浴法浸轧涤／棉织物，获得较耐久的阻燃整理效果。其工艺流程如下：

浸轧→烘干→热溶（180～200℃）→皂碱洗涤（70～80℃）→水洗→烘干

（3）TY1068。它是一种有机聚磷酸胺，主要用于纤维素纤维和羊毛的阻燃整理。

（4）福斯康CT（PhosconCT）。它是羟甲基双氰胺衍生物，主要用于纤维素纤维、聚乙烯醇缩醛纤维的阻燃整理。

（5）四羟甲基氯化（THPC）与双氰胺。它们共同用于纤维素纤维织物的阻燃整理，效果较好。

（5）四羟甲基氯化（THPC）与双氰胺。它们共同用于纤维素纤维织物的阻燃整理，效果较好。

在上述各种半耐久性阻燃整理剂中，最常应用于纤维素纤维阻燃整理的是四羟甲基氯化与双氰胺的混合物。

THPC是一种白色、溶于水和低级醇的结晶化合物。由磷化氢、甲醛和盐酸在室温下发生化学反应制得的，可以表示如下：

在上述各种半耐久性阻燃整理剂中，最常应用于纤维素纤维阻燃整理的是四羟甲基氯化与双氰胺的混合物。

THPC是一种白色、溶于水和低级醇的结晶化合物。由磷化氢、甲醛和盐酸在室温下发生化学反应制得的，可以表示如下：

在水溶液中可以离解，具有酸性，可以表示如下：

在水溶液中可以离解，具有酸性，可以表示如下：

四羟甲基氯化又是一种三官能团的化合物，能与胺、酰胺、酚、醇等进行化学反应，例如，与纤维素纤维中的羟基发生反应可以表示如下：

四羟甲基氯化又是一种三官能团的化合物，能与胺、酰胺、酚、醇等进行化学反应，例如，与纤维素纤维中的羟基发生反应可以表示如下：

上述整理剂在对纤维素纤维进行阻燃整理时，会和纤维素纤维发生共价交联，改变纤维素纤维热裂解的过程，从而达到阻燃的效果。

上述整理剂在对纤维素纤维进行阻燃整理时，会和纤维素纤维发生共价交联，改变纤维素纤维热裂解的过程，从而达到阻燃的效果。

由于四羟甲基氯化的水溶液具有酸性，在对纤维素纤维织物进行阻燃整理时，为了防止纤维素纤维的强力下降，应在阻燃整理液中加入适当的碱剂，如乙醇胺、纯碱或烧碱等。为了提高阻燃整理效果的耐久性，在整理液中有时要加入双氰胺或酰胺类。

例如，用于纤维素纤维织物阻燃整理的工艺配方为：

由于四羟甲基氯化的水溶液具有酸性，在对纤维素纤维织物进行阻燃整理时，为了防止纤维素纤维的强力下降，应在阻燃整理液中加入适当的碱剂，如乙醇胺、纯碱或烧碱等。为了提高阻燃整理效果的耐久性，在整理液中有时要加入双氰胺或酰胺类。

例如，用于纤维素纤维织物阻燃整理的工艺配方为：

其工艺过程如下：

织物浸轧上述整理液→烘干（80～90℃）→焙烘（150～160℃，2～3min）→水洗→烘干

整理后织物的阻燃性和弹性提高，但双氰胺防皱整理剂的使用会导致织物强力等力学性能下降。(www.xing528.com)

3.耐久性阻燃整理剂　耐久性阻燃整理剂利用化学的方法在纤维内部或表面进行聚合或共聚，形成一层不溶于水和一般溶剂的聚合物，或用乳胶树脂将不溶于水的阻燃整理剂黏附在纤维上。属于此类的整理剂有：

（1）派罗代克斯CP（ProdatexCP）。化学结构为二甲基-N-羟甲基丙烯酰胺膦酸酯，常与羟甲基三聚氰胺树脂以及树脂催化剂共同使用。分子结构可以表示为：

（CH3O）2PO—CH2CH2CONHCH2OH

（2）法罗尔76（Fyrol76）。化学结构为乙烯磷酸酯低聚物，它常与羟甲基丙烯酰胺一起使用，并以过硫酸钾为引发剂，在织物上形成含磷酸酯成分的共聚物。分子结构可以表示为：

其工艺过程如下：

织物浸轧上述整理液→烘干（80～90℃）→焙烘（150～160℃，2～3min）→水洗→烘干

整理后织物的阻燃性和弹性提高，但双氰胺防皱整理剂的使用会导致织物强力等力学性能下降。

3.耐久性阻燃整理剂　耐久性阻燃整理剂利用化学的方法在纤维内部或表面进行聚合或共聚，形成一层不溶于水和一般溶剂的聚合物，或用乳胶树脂将不溶于水的阻燃整理剂黏附在纤维上。属于此类的整理剂有：

（1）派罗代克斯CP（ProdatexCP）。化学结构为二甲基-N-羟甲基丙烯酰胺膦酸酯，常与羟甲基三聚氰胺树脂以及树脂催化剂共同使用。分子结构可以表示为：

（CH3O）2PO—CH2CH2CONHCH2OH

（2）法罗尔76（Fyrol76）。化学结构为乙烯磷酸酯低聚物，它常与羟甲基丙烯酰胺一起使用，并以过硫酸钾为引发剂，在织物上形成含磷酸酯成分的共聚物。分子结构可以表示为：

（3）普罗班（Proban）。四羟甲基氯化与酰胺的低分子预缩体，主要用于麻、棉织物的阻燃整理。分子结构如下：

（HOCH2）3P＋Cl-—CHRNCONRCHPCl-（HOCH2）3

（3）普罗班（Proban）。四羟甲基氯化与酰胺的低分子预缩体，主要用于麻、棉织物的阻燃整理。分子结构如下：

（HOCH2）3P＋Cl-—CHRNCONRCHPCl-（HOCH2）3

（4）四羟甲基氢氧化。其结构式为（HOCH2）4P＋OH-，简称THPOH。适用于纤维素纤维（如麻等）的阻燃整理。

（4）四羟甲基氢氧化。其结构式为（HOCH2）4P＋OH-，简称THPOH。适用于纤维素纤维（如麻等）的阻燃整理。

在上述几种耐久性阻燃整理剂中，麻及棉等纤维织物中最常用的是四羟甲基氢氧化。

在上述几种耐久性阻燃整理剂中，麻及棉等纤维织物中最常用的是四羟甲基氢氧化。

由于四羟甲基氯化的水溶液具有酸性，在对纤维进行阻燃整理的过程中，非常容易造成纤维的损伤和破坏，导致强力下降。因此就将四羟甲基氯化　用烧碱进行中和处理，生成四羟甲基氢氧化。可以发生下面的反应：

由于四羟甲基氯化的水溶液具有酸性，在对纤维进行阻燃整理的过程中，非常容易造成纤维的损伤和破坏，导致强力下降。因此就将四羟甲基氯化　用烧碱进行中和处理，生成四羟甲基氢氧化。可以发生下面的反应：

通常的四羟甲基氢氧化实际上是大部分四羟甲基氯化转化的THPOH。虽然随着pH的升高，转化率不断提高，当pH增加到8.8时，THPC可以全部转化为THPOH，但当溶液的pH过高，会发生下面的反应：

通常的四羟甲基氢氧化实际上是大部分四羟甲基氯化转化的THPOH。虽然随着pH的升高，转化率不断提高，当pH增加到8.8时，THPC可以全部转化为THPOH，但当溶液的pH过高，会发生下面的反应：

生成的三羟甲基氧化膦与纤维素纤维反应得很慢，会降低产品的阻燃性能。因此实际THPOH是大部分为四羟甲基氢氧化与少量未被碱化的四羟甲基氯化的混合物。

由于THPOH与纤维的反应性要比与THPC的反应性低一些，固其溶液比较稳定。整理后对纤维强力等力学性能的损伤较小，手感也比较好。通常它也与酰胺类混合使用。

例如，用于纤维素纤维织物整理的工艺配方为：

生成的三羟甲基氧化膦与纤维素纤维反应得很慢，会降低产品的阻燃性能。因此实际THPOH是大部分为四羟甲基氢氧化与少量未被碱化的四羟甲基氯化的混合物。

由于THPOH与纤维的反应性要比与THPC的反应性低一些，固其溶液比较稳定。整理后对纤维强力等力学性能的损伤较小，手感也比较好。通常它也与酰胺类混合使用。

例如，用于纤维素纤维织物整理的工艺配方为：

织物浸轧上述整理液后，四羟甲基氢氧化在纤维内生成高分子的缩聚物，最后用过氧化氢或过硼酸钠氧化，使防火剂高分子中的磷由3价磷氧化成5价磷，以提高阻燃整理织物对洗涤、日晒、氧漂的稳定性。

织物浸轧上述整理液后，四羟甲基氢氧化在纤维内生成高分子的缩聚物，最后用过氧化氢或过硼酸钠氧化，使防火剂高分子中的磷由3价磷氧化成5价磷，以提高阻燃整理织物对洗涤、日晒、氧漂的稳定性。