第三节 涤纶阻燃方法
一、概述
涤纶是合成纤维工业中发展速度最快，产量最高的品种。涤纶作为纺织材料尚存在一些缺点。虽然涤纶的极限氧指数（LOI）介于20%～22%之间，仍属于可燃纤维，一旦被火源引燃后，会持续燃烧；另外，涤纶燃烧时的熔滴物可能会成为二次火源，引起其他易燃物的燃烧而酿成火灾，从而造成巨大的经济损失。使涤纶织物具有阻燃功能的方法有两种：一种是采用阻燃涤纶织造织物，另一种是对涤纶织物进行阻燃整理。目前，由于市场上的阻燃涤纶数量有限，很难满足产品开发需求，所以第一种方法的应用有一定的局限性；而第二种方法操作方便灵活、工艺简单、成本低，适用于小批量、多品种阻燃涤纶织物的生产［10-13］。
目前，国内外均在涤纶纺织品阻燃方面开展研究，并在国际市场上形成激烈竞争，从而推动了阻燃整理的发展。目前，涤纶阻燃整理已经成为其印染后整理中的一个重要课题，涤纶织物的阻燃技术也将随着新型阻燃材料的开发而逐渐完善［14-17］。
二、涤纶的阻燃整理
目前，国内外生产的涤纶专用阻燃剂较多，整理后的阻燃效果及洗涤性均较好。三（2，3-二溴丙基）磷酸酯（TDBPP）是最早应用于涤纶作耐久阻燃整理的阻燃剂，产品具有良好的阻燃效果和耐久性，曾一度发展较快，但发现有致癌作用后，现已停止生产。目前采用的阻燃剂大多含有以下化合物：乙溴环二烷、环状脂肪族磷酸酯低聚物、三溴苯酚衍生物、四溴双酚的环氧乙烷加成物及其衍生物等。这些阻燃剂处理涤纶的方法相似，其阻燃整理方法是将阻燃剂分子设计成类似于分散染料的吸尽型结构，用类似于分散染料上染过程的工艺，通过吸附、沉积、渗透等作用，使阻燃剂与织物或纤维结合，将阻燃剂固着于纤维上，使织物获得耐久的阻燃性［18，19］。
另一种织物阻燃整理方法是使用黏合剂，将阻燃剂微粒黏附在织物上，而使织物获得阻燃性。这种方法对织物的纤维结构无特殊要求，而且工艺简单，容易在一般染整厂实现。
1.浸轧焙烘法
工艺流程：
二浸二轧（轧液率65%～70%）→烘干（100℃）→焙烘（165～170℃，3～4min）→碱洗→水洗→烘干
阻燃剂工作液处方：
阻燃剂FS-922 150～200g/L
DF-810（树脂） 40g/L
柔软剂（有机硅） 40g/L
磷酸 24g/L
浸轧工艺采用浸轧上浆机，它有两辊和三辊两种。织物进行浸轧时，可根据织物阻燃工艺的要求采用不同的浸轧方式进行一浸一轧、一浸两轧、二浸二轧。两辊浸轧式（图1-4）适用于稠厚溶液，通过挤压作用，把整理剂挤入纱线空隙中，给予织物丰满厚实的手感。
图1-4 两辊浸轧式
烘干一般采用滚筒烘干机焙烘。
拉幅是通过拉幅机完成的，它是由许多布铗或针板链环组成左右两条长链，长度一般为15～34m，织物在布铗或针板的握持下通过蒸汽热辐射管的上方或烘房中受到上下对吹的高温热风均匀烘燥，在逐渐拉幅和烘燥过程中烘干，达到规定的门幅后冷却。
常用拉幅机有布铗拉幅机（图1-5）和针板拉幅机。其中布铗拉幅机由于烘干形式的不同，又可分为普通与热风拉幅机两种。热风拉幅机烘干效率比较高，可用于轧水、上浆、增白、柔软整理、树脂整理及拉幅烘干等工艺。
2.高温高压法
处方及工艺条件：
阻燃剂FS-922 19%～30%（owf）
渗透剂JFC 1%（owf）
浴比 1∶（20～40）
此法可与涤纶染色同浴进行，不影响染色过程。
3.涂层法
见第一章第四节。
图1-5 热风布铗拉幅机
1—两辊浸轧机 2—四辊整纬装置 3—滚筒烘干机 4—热风烘箱 5—布铗 6—冷却辊
三、涤纶阻燃整理的发展趋势
为满足绿色化学和生态纺织品环保要求，应注重用于阻燃整理的无卤、高效、低烟、低毒阻燃剂及阻燃技术的研发。因此，无卤膨胀型阻燃剂、有机硅阻燃剂、微胶囊和纳米级阻燃剂等为涤纶纺织品阻燃的绿色化提供了广阔的发展空间。
基于环保阻燃技术，涤纶织物阻燃整理的发展趋势主要包括以下几个方面：
1.无机添加型阻燃剂超细化
无机阻燃剂其粒度越细，受热分解速度越快，分散性越好，阻燃效果越好。近年来研发的纳米材料如纳米二氧化硅、纳米氢氧化物等，促进了阻燃涤纶的发展。
2.微胶囊技术
微胶囊化是先将阻燃剂粉碎成微粒，采用无机物或有机物将其包裹成为微胶囊阻燃剂，或以表面很大的无机物为载体，将阻燃剂吸附在载体的空隙中形成蜂窝式微胶囊阻燃剂。微胶囊可防止阻燃剂与材料的直接接触，从而改善阻燃剂与被阻燃材料的相容性，并防止阻燃剂迁移，提高防潮性。
3.协效复合阻燃剂
选择具有协同效应的阻燃剂复配成复合型阻燃剂。在提高阻燃剂性能的同时，可降低阻燃剂的用量，同时降低阻燃剂的成本。常用的有N、P、Si、B等复合阻燃剂。
4.多功能整理剂
单一的阻燃性能已不能满足许多特殊要求，应研究开发多功能阻燃整理剂，以提高纺织品的其他性能，如防水透湿阻燃剂、防紫外阻燃剂、防皱阻燃剂和抗静电阻燃剂等。