1.多羧酸的阻燃整理

由多羧酸和合适的催化剂体系组成的配方,在较低的化学改性水平下能有效地降低这种棉/涤地毯材料的燃烧速度,经此整理的地毯材料,通过了美国材料试验协会六亚甲基四胺阻燃试验(ASTMD2859-96, methenamine pilltest)标准。可以满足美国规定“含棉的凸纹表面地毯织物出厂前需要进行阻燃整理”。在多羧酸中,丁烷四羧酸的抗燃性最好,但柠檬酸,马来酸也能获得满意的效果。

在5%浓度时,丁烷四羧酸能有效地抑制90/10和50/50两种棉/涤地毯织物的着火,其中涤纶含量较高的50/50材料效果较好。用10%丁烷四羧酸处理则抗燃效果更好。

用柠檬酸处理时, 5%浓度对90/10棉/涤地毯织物没有产生抗燃效果,但对50/50材料却有抗燃作用。用10%浓度处理时,效果更好,对50/50材料的着火面积(炭化面积)低于用5%浓度处理的炭化面积。

马来酸(MA)也是工业上用得多的多羧酸,价格低,虽然它是一种二羧酸,对纤维素交联不是很有效,但却是一种很好的酯化剂,形成的共价键能增加纤维炭化(炭剩余率明显增加)而有效地抑制地毯材料发火燃烧。

虽然次磷酸钠是最有效的催化剂,但用磷酸二氢钠在合适的焙烘条件下也能获得很好的效果。六偏磷酸钠的效果虽不如次磷酸钠和磷酸二氢钠,与多羧酸的组合也能有效地降低燃烧速度。

用酸性低于pH3.5~4的配方整理涤棉地毯材料,在高温焙烘时可以引起色光变化。多羧酸和磷基催化剂体系的pH值约为2.6,用碳酸钠或氢氧化纳部分中和多羧酸的羧基可以容易地调节至pH4左右。在这样的条件下,同样可以获得良好的阻燃烧效果。而且,即使是在无磷基催化剂存在的情况下,仅用碳酸钠部分中和多羧酸,因多羧酸的钠盐也能促进酯化反应,从而也能形成有效的阻燃体系降低燃烧速度,使燃烧剩余率明显增加。由于碳酸钠和马来酸形成缓冲体系,所以用碳酸钠中和马来酸时溶液的pH值变化不大。

用酰胺型无甲醛交联剂二羟基二甲基咪唑啉酮(DHDMI)处理这种地毯材料时,即使使用较高的浓度,抑制燃烧的性能不如多羧酸那样有效。50/50棉/涤地毯材料经其处理后,虽然通过阻燃测试,但着火面积明显大于用多羧酸处理的试样。而90/10棉/涤材料处理后检测不合格,说明其醚化度太低。

2.多羧酸的耐久压烫整理

含有多羧酸特别是柠檬酸和磷基催化剂的无甲醛交联体系对棉织物的耐久压烫整理已经进行了许多卓有成效的研究,其工业化应用工艺也大致趋于成熟。

采用下述配方,配合适当的不要过高温度的焙烘条件,就可得到理想的耐久压烫整理效果。

丁烷四羧酸(BTCA)在多羧酸中是最为有效的,但价格过于昂贵,用处也不大,使用柠檬酸(CA)配合适当的组分也可达到相似的效果。1.在柠檬酸处理浴中添加一定量的酒石酸、苹果酸或马来酸及其衍生物等廉价多羧酸,使柠檬酸的羟基在焙烘过程中与它们发生酯化反应而形成更多羧基基因的加成物,耐久压烫效果就可明显提高。2.添加多元醇三羟甲基丙烷,低分子量聚乙二醇或其一定比例的组合,就可明显抑制泛黄。3.添加适量的甲基含氢硅氧烷或环氧硅氧烷乳液柔软剂给予处理织物舒适的手感外,可以明显提高抗皱性能和白度指标。4.采用次磷酸钠和磷酸二氢钠混合催化剂,除了可以达到所要求的催化效果外,不但可以降低成本,而且可提高处理织物的机械强度,减少次磷酸钠由于很强的还原性而可能引起的脱色和变色。