一种光固化法纺织品阻燃整理方法技术

本发明专利技术公开了一种光固化法纺织品阻燃整理方法，属于纺织品整理加工技术领域。旨在解决传统后整理加工中焙烘温度高，生产能耗大、加工效率低的缺陷，实现光固化条件下的纺织品阻燃整理。本发明专利技术主要工艺包括：(1)首先合成聚氨酯丙烯酸酯预聚体，包括以摩尔比相当的异氰酸酯和丙烯酸羟基酯反应，再与聚醚型二醇长链反应得到预聚体；(2)将无机阻燃剂与聚氨酯丙烯酸酯预聚体、活性稀释剂、光引发剂及溶剂等配制光固化树脂体系共混，织物经涂布和轧压后在紫外光下辐照一定时间，完成纺织品表面树脂的固化。通过本发明专利技术处理的织物阻燃性能得到改善，织物强力下降较少。与传统热焙烘化学整理方法相比，光固化法的纺织品阻燃整理节能、高效、流程短。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于纺织品整理加工
。旨在解决传统后整理加工中焙烘温度高，生产能耗大、加工效率低的缺陷，实现光固化条件下的纺织品阻燃整理。本专利技术主要工艺包括：(1)首先合成聚氨酯丙烯酸酯预聚体，包括以摩尔比相当的异氰酸酯和丙烯酸羟基酯反应，再与聚醚型二醇长链反应得到预聚体；(2)将无机阻燃剂与聚氨酯丙烯酸酯预聚体、活性稀释剂、光引发剂及溶剂等配制光固化树脂体系共混，织物经涂布和轧压后在紫外光下辐照一定时间，完成纺织品表面树脂的固化。通过本专利技术处理的织物阻燃性能得到改善，织物强力下降较少。与传统热焙烘化学整理方法相比，光固化法的纺织品阻燃整理节能、高效、流程短。【专利说明】
本专利技术涉及一种基于光固化法的纺织品阻燃整理方法，特别是一种利用高能量紫外光将共混有阻燃整理剂的聚氨酯丙烯酸酯预聚体固化在织物表面，赋予纺织品阻燃性的整理方法，属于纺织品整理加工
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技术介绍
近年来随着装饰用纺织品消费量迅速增长，由纺织品引起的火灾不断增加，其中以床上用品、家居装饰用布起火为主要原因之一。燃烧的纺织品与人体接触后，轻则造成皮肤灼伤，重则危及生命。纺织品燃烧中，释放出的大量有害气体也会危及人的健康，包括如一氧化碳、二氧化碳、氰化氢和醛类等多种气体都会造成人窒息而死亡。因此，在预防火灾发生的同时，如何提高纺织品阻燃性能，减轻火灾造成的损失，日渐成为纺织品功能整理加工研究的重要课题。阻燃整理是通过阻燃整理剂降低纤维材料在火焰中的可燃性，延缓火焰蔓延速度，或在火焰移去后纺织品能很快自熄。阻燃剂其按元素种类分为:卤系、磷系、卤一磷系、氮系、硅系、铝镁系等；按化学结构分为无机阻燃剂、有机阻燃剂、高分子阻燃剂等；按阻燃剂与被阻燃材料关系分为添加型和反应型阻燃剂。不同阻燃剂中，无机阻燃剂具有价格低廉，来源广泛，无毒、无腐蚀，燃烧时不造成二次污染等优点，在塑料高分子材料和非耐洗性要求的阻燃纺织品整理中得到广泛应用。传统纺织品阻燃整理是在高温焙烘条件下进行的，整理剂通过与纤维反应或借助于黏合剂固着在纤维表面，生产过程中能耗大，效率低。光固化技术是一项清洁、环保的加工技术，具有高效、节能与低污染的优点。近年来，国内外在辐照固化工艺和应用工程相结合方面的研究日趋增多，光固化技术在纺织领域的应用也受到关注。光固化的原理是利用高能量的紫外光使不饱和树脂中碳碳双键发生断裂，产生自由基继而引发树脂固化。既有研究表明，基于紫外光固化的技术和研发成果在纺织品后整理加工领域具有潜在优势，为纺织品整理加工提供了 一种新的选择，可实现以此为基础的纺织品闻效功能化整理加工。因此，若将具有阻燃功能的结构引入到聚氨酯丙烯酸酯预聚体中，或将有阻燃功能的整理剂与聚氨酯丙烯酸酯预聚体共混，结合织物涂层和轧压整理，则可提高纺织品的阻燃性能。本专利技术以无机阻燃剂与聚氨酯丙烯酸酯预聚体共混，辅以活性稀释剂、光引发剂等制备光固化树脂体系，织物分别经涂层和轧压后再进行光固化处理，纺织品阻燃整理效果提闻。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高效、节能的纺织品阻燃整理方法。经本方法处理的纺织品具有较高阻燃性，解决了传统化学法整理中能耗高、加工效率低的技术问题，提闻了广品品质。为解决上述技术问题，本专利技术将无机阻燃剂与以聚氨酯丙烯酸酯预聚体为主要原料的光固化树脂体系共混，涂布和轧压在织物表面，借助于紫外光使其聚合，提高了纺织品阻燃性。具体工艺如下:(I)聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备:①在催化剂条件下将异氰酸酯与丙烯酸羟基酯反应，催化剂用量为投料量的0.1?2.0%，40?80°C条件下反应时间2?12小时；②在上述反应体系中加入聚醚二元醇长链,40?80°C条件下反应时间2?12小时，制得两端基为双键的聚氨酯丙烯酸酯预聚体。(2)阻燃剂与光固化树脂体系共混将无机阻燃剂与光固化树脂体系共混，其中阻燃剂用量为2%?20%、预聚体含量为20%?50%、活性稀释剂含量为0?20%、溶剂用量为20%?40%，光引发剂1%?5% ;充分搅匀后涂布和轧压在织物表面。(3)光固化处理涂布后织物在高能量紫外灯下辐照，使树脂体系在织物表面发生聚合固化反应，紫外灯强度为2000W左右，辐照时间2?20s。一种基于光固化法纺织品阻燃整理方法，聚氨酯丙烯酸酯预聚体合成中所用的异氰酸酯包括芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯等，所用丙烯酸羟基酯可包括多种丙烯酸羟基酯；光固化树脂体系中光引发剂包括各类羰基化合物类、偶氮化合物等自由基光引发剂；光固化树脂体系中活性稀释剂可选用不同结构的低分子丙烯酸酯，溶剂可选用乙酸乙酯等低分子有机溶剂；与光固化树脂共混的无机阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝等。本专利技术的有益后果本专利技术利用光固化法，使聚氨酯丙烯酸酯预聚体包埋无机阻燃剂固着在纺织品表面，达到提高纺织品阻燃性能的目的，与传统热焙烘法相比，本专利技术具有以下优点:(I)加工能耗低，光固化加工能耗仅为传统热固化的20% ；(2)反应速度快，光固化树脂反应速度超过传统热焙烘反应的10倍以上；(3)环境友好型，光固化预聚体与合适的活性稀释剂组合使用，可减少反应中溶剂消耗，减缓大气污染及对人体危害；(4)基材适应性广，光固化反应中所用的预聚体可涂布和轧压在不同原料、不同组织结构的纺织品表面，均能获得一定耐洗性的阻燃效果。【具体实施方式】化纤织物先以氢氧化镁和聚氨酯丙烯酸酯预聚体树脂体系进行涂层和轧压，然后进行光固化处理，以提高纺织品阻燃性。具体实施例如下:实施1:本实施所选化纤织物为涤丝纺。(I)聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备:将等量TDI与HEA反应，月桂酸二丁基锡用量0.2%，在60°C反应时间4小时后加入聚醚二元醇长链，继续反应2小时。(2)阻燃功能的光固化树脂涂布和轧压:光固化树脂体系中预聚体含量为30%、TPGDA 25%、乙酸乙酯用量为30%，光引发剂用量1%，氢氧化镁14%，搅匀后在布面涂布和乳压。(3)光固化处理:涂布后织物在紫外灯强度2000W下辐照时间5s。经光固化处理后涤丝纺织物极限氧指数为26.5%，与空白样相比，织物断裂强力下降小于5%。实施2:本实施所选化纤织物为尼丝纺。(I)聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备:将等量TDI与HEA反应，月桂酸二丁基锡用量0.6%，在60°C反应时间6小时后加入聚醚二元醇长链，继续反应4小时。(2)阻燃功能的光固化树脂涂布和轧压:光固化树脂体系中预聚体含量为30%、TPGDA 20%、乙酸乙酯用量为36%，光引发剂用量2%，氢氧化镁12%，搅匀后在布面涂布和乳压。(3)光固化处理:涂布后织物在紫外灯强度2000W下辐照时间6s。经光固化处理后尼丝纺织物及极限氧指数为27.0%，与空白样相比，织物断裂强力下降小于10%。【权利要求】1.，其特征是利用高能量紫外光将包埋有无机阻燃剂的聚氨酯丙烯酸酯预聚体固化在织物表面，赋予纺织品阻燃性的整理方法。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体步骤如下: (1)聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备: ①在催化剂条件下将异氰酸酯与丙烯酸羟基酯反应，催化剂用量为投料量的0.1?2.0%，40?80°C条件下反应时间2?12小时； ②在上述反应体系中加入聚醚二元醇长链，40?80°C条件下反应时间2?12小时，制得两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏，王平，邱华，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：