一種高鐵、動(dòng)車座椅起絨聚酯面料的阻燃整理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高鐵、動(dòng)車座椅面料阻燃領(lǐng)域，主要涉及一種起絨聚酯高鐵、動(dòng)車座椅面料的阻燃方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半個(gè)多世紀(jì)以來，日本、德國、法國等多個(gè)國家高速列車都在迅猛的發(fā)展，快速、舒適、高安全系數(shù)的高速列車推進(jìn)各國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速向前發(fā)展。為了配合國家奧運(yùn)戰(zhàn)略，我國也從本世紀(jì)初開始發(fā)展高鐵、動(dòng)車，經(jīng)過短短近10年時(shí)間的快速發(fā)展，取得了舉世矚目的成績，高速列車的發(fā)展不僅是速度不斷提高的過程，更是舒適性不斷改進(jìn)、可靠性不斷加強(qiáng)，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的過程。
[0003]內(nèi)飾紡織品是動(dòng)車、高鐵發(fā)展過程中特別關(guān)鍵的材料之一。座椅套等高鐵、動(dòng)車內(nèi)飾紡織品不僅要求美觀，而且要求有良好的耐磨性和透氣性，特別強(qiáng)調(diào)高安全阻燃性能。滌綸纖維具有耐磨，抗撕裂，易清潔，耐霉變，較好的彈性和保型性等優(yōu)點(diǎn)，絕大多數(shù)的動(dòng)車、高鐵內(nèi)飾紡織品的市場被滌綸(聚酯)纖維所占領(lǐng)。提花絨面織物比較厚實(shí)、不容易變形、毛絨感好，尤其是劍桿雙層織物是許多車型內(nèi)飾面料的首選?，|編平絨、天鵝絨、斜紋、提花等面料常用于座椅類裝飾用。
[0004]動(dòng)車、高鐵具有速度快和運(yùn)輸能力強(qiáng)，受地面情況和天氣狀況影響較小的特點(diǎn)，隨著時(shí)代的發(fā)展，動(dòng)車、高鐵已經(jīng)成為人們出行不可缺少的交通工具。但是在動(dòng)車、高鐵等這些相對(duì)空間較小的環(huán)境中，一旦內(nèi)飾材料失火就必然會(huì)帶來人身財(cái)產(chǎn)等重大損失。動(dòng)車、高鐵等客車內(nèi)飾用紡織品應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)良的阻燃性與延燃性，這樣萬一客車著火，乘客就會(huì)有充分的時(shí)間逃離火場，從而保障乘客的安全。賦予動(dòng)車、高鐵內(nèi)飾紡織品阻燃性能有兩種方法:一是使用阻燃纖維，二是對(duì)內(nèi)飾面料進(jìn)行阻燃整理。研宄發(fā)現(xiàn)，目前開發(fā)的單用阻燃纖維還不能滿足動(dòng)車、高鐵內(nèi)飾面料的阻燃要求，還必須做阻燃整理以進(jìn)一步提高阻燃性能。因此，研宄動(dòng)車、高鐵內(nèi)飾紡織品高性能阻燃整理是很有必要和意義的。
[0005]要實(shí)施高性能的阻燃整理，阻燃劑是首先必須考慮的。按阻燃劑與被阻燃基材的關(guān)系，阻燃劑可分為:添加型和反應(yīng)型。添加型是指與基材中的其他組分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只是以物理方式分散于基材中，多用于熱塑性高聚物；反應(yīng)型是指或者作為高聚物的單體，或者作為輔助試劑而參與合成高聚物的化學(xué)反應(yīng)，最后成為高聚物的結(jié)構(gòu)單元，多用于熱固性高聚物。按阻燃元素的種類，阻燃劑一般常分為:鹵系、磷系、氮系、硼系、鎂系、鋁系、硅系等；按化合物的類型，則可分為無機(jī)類阻燃劑、有機(jī)阻燃劑和有機(jī)、無機(jī)混合阻燃劑三種。當(dāng)前高分子材料阻燃劑中，金屬氧化物和氫氧化物價(jià)廉無毒，但與材料的相容性不好，會(huì)降低材料的熱力學(xué)性能。鹵系阻燃劑特別是含溴阻燃劑，雖然有很好的阻燃效果，但它們?nèi)紵龝r(shí)存在發(fā)煙量大，生成腐蝕性、毒性氣體，產(chǎn)生熔滴等嚴(yán)重缺點(diǎn)。而有機(jī)磷化合物表現(xiàn)出較好的阻燃性能并且比含鹵化合物產(chǎn)生更少的有毒氣體和煙霧。
[0006]阻燃整理的方法是另一個(gè)實(shí)施高效阻燃的關(guān)鍵因素。研宄阻燃方法時(shí)必須著重考慮纖維、紗線、面料等各種因素。對(duì)于膨松性表面有花紋、簇絨、絨頭起毛的織物，如果用浸軋法會(huì)使表面絨毛花紋受到損傷。故起絨面料不適合浸軋工藝，可采用噴淋工藝和背膠涂層。在使用背膠涂層時(shí)，也要考慮涂層膠的稠度、粘度，在不影響起絨風(fēng)格的基礎(chǔ)上，考慮絨面燃燒性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種起絨座椅面料涂層阻燃方法，以指導(dǎo)動(dòng)車、高鐵內(nèi)飾面料生產(chǎn)。經(jīng)過本發(fā)明阻燃整理的高鐵、動(dòng)車座椅起絨聚酯面料既有較好的阻燃性能，又不影響絨面風(fēng)格。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高鐵、動(dòng)車座椅起絨聚酯面料的阻燃整理方法，其特征是，將高鐵、動(dòng)車座椅起絨聚酯面料一浸漬二氧化硅-氧化鋁復(fù)合溶膠一焙烘一P-S阻燃劑涂層背膠一焙烘。
[0009]其中，二氧化硅-氧化鋁復(fù)合溶膠為以硅酸鈉為原料合成二氧化硅溶膠，以異丙醇鋁為原料合成氧化鋁溶膠；再將質(zhì)量濃度為I?5%的二氧化硅溶膠和質(zhì)量濃度為
0.5?5%的氧化鋁溶膠按摩爾比1:0.8?1.2混合制得二氧化硅-氧化鋁復(fù)合溶膠。
[0010]具體方法如下:
[0011]⑴二氧化硅溶膠制備
[0012]將硅酸鈉和水加入到反應(yīng)器中，室溫下劇烈攪拌10?30min，然后逐滴加入鹽酸，繼續(xù)劇烈攪拌3?8h，制得穩(wěn)定均一透明的二氧化硅溶膠；
[0013](ii)氧化鋁溶膠的制備
[0014]將異丙醇鋁和水加入反應(yīng)器中，70?90°C下劇烈攪拌，蒸發(fā)除去大部分醇后，緩慢滴加硝酸使其沉淀成膠，然后再在70?90°C下回流3?5h，即可制得透明溶膠；
[0015](iii)復(fù)合溶膠的制備
[0016]將質(zhì)量濃度為I?5%的二氧化硅溶膠和質(zhì)量濃度為0.5?5%的氧化鋁溶膠按摩爾比為1:0.8?1.2混合，于室溫下劇烈攪拌1.2?2h，制得S12-Al2O3復(fù)合溶膠。
[0017]所述二氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠的質(zhì)量濃度及摩爾比均是按Si02、Al2O3的量計(jì)。
[0018]所述阻燃整理工藝如下:起絨座椅面料一浸漬復(fù)合溶膠(浴比1:10?20)—焙烘(120 ?180°C，I ?3min)—涂層(含 P-S 阻燃劑 200 ?280g/L)—焙烘(150 ?170°C，I?3min)。其中，P-S阻燃劑(CDZR-2)制備參見專利ZL200910053232.2 ( —種含P-S的阻燃劑的制備方法)。
[0019]二氧化硅溶膠為二氧化硅顆粒在水中或溶劑中的分散液。由于硅溶膠中的S12含有大量的水及羥基，故硅溶膠也可以表述為S12.ηΗ20。硅溶液在失去水分時(shí)，單體硅酸逐漸聚合成高聚硅膠，隨水分的蒸發(fā)，膠體分子增大，最后形成-S10-0-S10-涂膜:10-S1-0H+H0-S1-0H，硅溶膠具有一定量成膜溶解的特性，其耐水性、耐熱性能明顯優(yōu)于有機(jī)涂料。涂膜致密且較硬，不產(chǎn)生靜電，空氣中各種塵埃難粘附。它的抗污染能力是較強(qiáng)的。當(dāng)硅溶膠水份蒸發(fā)時(shí)，膠體粒子牢固地附著在物體表面，粒子間形成硅氧結(jié)合，具有粘結(jié)作用。與磷系阻燃劑配套使用，具有抗污防塵、耐老化、輔助防火等功能。
[0020]氧化鋁溶膠顏色無色透明，添加到各種丙烯酸樹脂，聚氨酯樹脂，環(huán)氧樹脂，三聚氰胺樹脂，硅丙乳液等樹脂的水性液體中，可以明顯提高樹脂的硬度。并且氧化鋁溶膠和各種水性樹脂有極好的相溶性。氧化鋁溶膠有粘接性，其黏度隨氧化鋁含量的增高和時(shí)間延長而增大。有增稠性和觸變性。可長期貯存，不變質(zhì)。粘稠液在120°C左右烘干形成薄膜。蒸發(fā)干涸后，可得到活性水合氧化鋁，其BET表面積大于250m2/g。
[0021]如上所述，Si02、Al2O3溶膠的成膜性、粘結(jié)性、耐老化性，并有一定的阻燃和防火性能；而P-S阻燃劑具有特有的固相成碳性能，在阻燃過程中不僅能降低材料的熱釋放速率，提高阻燃效果，還克服了鹵系阻燃劑燃燒時(shí)易放出刺激性和腐蝕性的鹵化氫氣體以及大量有毒煙氣的缺點(diǎn)。在制備P-S阻燃劑的過程中，發(fā)現(xiàn)季戊四醇等多元醇合成的一系列環(huán)狀磷酸酯比脂肪類磷酸酯具有更優(yōu)良的阻燃效率，碳源和酸源在膨脹型阻燃劑中發(fā)揮著重要的作用。本發(fā)明中，溶膠化Si02、Al2O3可為磷系膨脹型阻燃劑提供更多更充分的酸源，與P-S阻燃劑有很好協(xié)同增效作用。先用Si02、Al203溶膠處理的面料，再用比較少量P-S阻燃劑涂層整理就可賦予很好的阻燃效果。
[0022]雖然二氧化硅、氧化鋁本身有也要一定的阻燃、防火性能，但單用這些物質(zhì)整理的面料阻燃性能不足以達(dá)到動(dòng)車、高鐵座椅內(nèi)飾紡織品的阻燃要求。本發(fā)明中用S12-Al2O3復(fù)合溶膠處理起絨座椅面料，再用磷系阻燃劑涂層整理，主要考慮Si02、Al2O3溶膠的成膜性、粘結(jié)性、耐老化性，協(xié)同磷系阻燃劑高效阻燃，控制阻燃劑的用量(本發(fā)明P-S阻燃劑的用量只要200?280g/L如果不采用二氧化硅-氧化鋁溶膠，P-S阻燃劑需彡320g/L才能達(dá)到與本發(fā)明等同的阻燃效果，即需要提高多120g/L的用量)，防止阻燃劑過量透過背面到絨面，避免絨毛倒伏黏貼基布，影響絨面的風(fēng)格；同時(shí)起到阻止阻燃整理織物在高濕度的環(huán)境吸濕回潮、發(fā)粘等作用。
[0023]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)為:
[0024](i)采用S12-Al2O3復(fù)合溶膠對(duì)起絨滌綸織物進(jìn)行預(yù)處理以提高織物的阻燃性能，復(fù)合溶膠和含P-S阻燃劑具有協(xié)調(diào)增效功能；
[0025](ii)采用S12-Al2O3復(fù)合溶膠對(duì)起絨聚酯織物進(jìn)行預(yù)處理后，在P-S阻燃劑用量較少的情況下，即可達(dá)到較好的阻燃性能；同時(shí)起絨聚酯織物通過S12-Al2O3復(fù)合溶膠處理后，再控制阻燃涂層膠的濃度和稠度，背膠能恰到好處的透過背面至絨面，達(dá)到既有較好的阻燃性能，又不影響絨面風(fēng)格(見圖1)的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0026]圖1為經(jīng)本發(fā)明阻燃整理后得動(dòng)車、高鐵起絨座椅面料。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實(shí)施例中所用的P-S阻燃劑為按照專利ZL200910053232.2(—種含P-S的阻燃劑的制備方法)的實(shí)施例1的方法制備的P-S阻燃劑⑶ZR-2，純度多99%,白色粉末。將上述白色粉末加水配制成200?280g/L的溶液備用，如有必要加少量有機(jī)溶劑(如醇類)助溶后再加水。本實(shí)施例每0.02?0.05mol娃酸鈉加入50?10ml水，5?15ml 36?38%鹽酸；每0.02?0.06mol異丙醇鋁加入75?150ml水，I?3ml 95%硝酸。
[0028]實(shí)施例1
[0029](I)阻燃復(fù)合溶膠-凝膠制備。以硅酸鈉為原料合成了二氧化硅溶膠，以異丙醇鋁為原料合成了氧化鋁溶膠，再將兩種混合制得一種二氧化硅-氧化鋁復(fù)合溶膠。