[发明专利]天然纤维制品阻燃剂及其处理方法

说明书

本发明涉及天然纤维制品的阻燃处理技术及其使用方法。

随着室内装饰的现代化，一些天然纤维装饰制品需要进行阻燃处理，例如墙纸，人造革基布，毛麻地毯以及电热毯等。它们不要求耐洗性，但要求有一定的阻燃效果。在高层建筑和公共场所建筑内这是一项有效防火措施。

已知的英国专利1602720中采用磷酸氢二铵、磷酸二氢铵及硫酸铵为主要原料配制阻燃剂。然而磷酸铵的粘性较差，对硫酸铵的混溶粘附作用小，而且处理后的纤维，尤其是布和纸会变脆，耐折性明显下降，揉动时结晶容易脱落，同时处理后的纸品受热容易发黄。

日本专利（昭56-10582）中采用聚磷酸铵为主要原料配制阻燃剂。由于聚磷酸铵为高分子有粘性的物质，经它处理的纸品强度不降低，耐折性也较好，揉动时结晶不易脱落。但是阻燃剂的原材料成本却大大提高了，不利于推广应用。并且尽管在其方案中加入了尿醛树脂来防止纸品受热变黄，但经试验表明效果不明显。

为克服上述阻燃剂的缺陷及不足，本发明的目的是利用硫酸铵价格低和聚磷酸铵粘性好的优点配制一种水溶性阻燃剂，以对天然纤维制品进行有效的阻燃处理，并保持其制品的优良的柔韧性能。

本发明的特点是选用了最经济的水溶性阻燃剂硫酸铵和高分子有粘性的聚磷酸铵混合配制，从而既改善了硫酸铵结晶性强，影响纤维制品性能的缺陷，又大幅度降低了成本。同时因含有泛黄防止剂-四硼酸氢铵，可有效地防止纸品受热变黄。

本发明的另一特点是阻燃溶液中固体含量为40～45%。

本发明的原料重量配比为聚磷酸铵∶硫酸铵∶四硼酸氢铵＝100∶（10～500）∶（0～20）。

本发明的配制实例：

熔融合成的聚磷酸铵100kg兑入30%的硫酸铵溶液340kg，搅拌溶解。再加入15kg硼酸和氨水使溶液的PH值调至6～6.5，最后兑水至500kg。此时，聚磷酸铵∶硫酸铵∶四硼酸铵＝100∶100∶10。

本发明用于纸品时，其重量比为聚磷酸铵∶硫酸铵∶四硼酸氢铵＝100∶（10～500）∶（0.1～20），最佳重量比为100∶（50～200）∶（0.1～15）。用于棉布和毛麻地毯时，其重量比为聚磷酸铵∶硫酸铵＝100∶（10～300），最佳配比为100∶（50～150）。用于丙纶地毯，麻布面阻燃时，其重量比为聚磷酸铵∶硫酸铵＝100∶（10～500），最佳配比为100∶（200～300）。

本发明用于纤维制品的阻燃处理方法主要是在阻燃溶液中浸轧，然后烘干。其特点在于浸渍制品的阻燃剂溶液的浓度按制品的吸液量计算，以保持制品含阻燃剂有效量为13～15%为宜。在处理不要求保持抗水性制品时，可加入占阻燃剂溶液（0.1～0.5）%的渗透剂JFC（脂肪醇聚氧乙稀醚）。在处理具有抗水性强，并要求处理后仍保持抗水性的纸品时，可提高浸渍温度在50°～80℃之间，并于浸轧后采用延缓烘干的措施，即在50°～80℃之间延缓1～10秒后烘干，也可在常温下存放0.5～1小时后再烘干。

用本方法处理后的制品，手感变化小，强度不降低，揉动后无盐类结晶脱落。提高了阻燃剂的渗透性，达到良好的阻燃效果。

实施例1-阻燃处理的制品为重80g/m²的塑料墙纸的原纸，处理后要求保持抗水性。

选用阻燃剂60kg，其中聚磷酸铵含20%，硫酸铵含20%，四硼酸氢铵含2%，含固量为42%。加水40kg搅拌均匀，在60°～70℃条件下浸渍纸3～5秒后，轧液纸增重55%。烘干机的前排烘筒保持70°～80℃10余秒，再进入后排烘筒升温至100°～110℃至烘干，完成阻燃处理全过程。经处理后的纸品测试结果：氧指数为35（国内轻工部规定为30），抗张强度增加5～10%，在200℃焙烘60秒后，纸品白度较不加四硼酸氢铵处理的纸品白度提高18%。

实施例2-阻燃处理的制品为20^S×20^S染色平布。

选用含聚磷酸铵25%，硫酸铵15%的阻燃剂。先用77kg水加入0.1kg渗透剂JFC，搅拌均匀后加入上述阻燃剂23kg，再搅匀，将布浸液3～5秒后轧液，使其含液量为70%，而后烘干即成。处理后的布测试方法及结果：将干布用液化石油气38mm火焰垂直点燃12秒，平均炭化长度为87.7mm，移去火焰后，不燃烧无余烬。同时布的手感变化不明显，强力不降低。揉动无结晶脱落。

实施例3-处理丙纶麻衬地毯。

将0.2kg渗透剂JFC加入50kg水中，溶解后再加入含聚磷酸铵10%，硫酸铵30%的阻燃剂100kg。每平方米喷淋所配制的阻燃液150g，热风吹干后即成。处理后的测试方法及结果：用液化石油气火焰，从处理后地毯下部以45°角点燃麻布面10秒，撤去火焰后，麻布面不燃烧。