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阻燃PP紡粘無紡布的性能研究/杭州無紡布測試基地代末由美國杜邦公司首次開發以來，其在工藝技術、產品性能、生產效率等方面所存在的明顯的優勢，在近20年來獲得了舉世矚目的快速發展。2006年，我國共有255條紡粘生產線，所生產的PP紡粘無紡布約為393 kt，但是所有這些PP紡粘無紡布的絕大多數為常規產品，附加值小。目前雖然有大量的有關阻燃PP及阻燃PP纖維的報道，但有關阻燃無紡布以及阻燃PP紡粘無紡布的報道很少。作者通過在PP中加入阻燃母粒的直接紡絲成網法和后整理法所得到的阻燃PP紡粘無紡布進行了力學性能、熱性能及阻燃性能測試。1 實驗
1，1 原料及試樣
PP紡粘無紡布(I)及阻燃母粒法阻燃PP紡粘無紡布(II)：由江蘇省揚州志成無紡布廠提供，其中Ⅱ是在PP中加入阻燃母粒用直接紡絲成網法制得；阻燃劑A、B：均為環保的含磷、氮的膨脹型阻燃劑，自制；硅烷偶聯劑：JS-D758，上海錦山化工有限公司提供。
后整理阻燃PP紡粘無紡布(III)：自制。其制備工藝如下：(1)選用阻燃劑A和阻燃劑B兩種阻燃劑，分別配制成質量分數為15％ ，18％，20％ ，25％ ，28％ 的溶液，并在阻燃液中加入一定量的硅烷偶聯劑；(2)將50 g／m2，130 mm×58mm的PP紡粘無紡布浸泡其中10 min；(3)把浸泡過的上述PP紡粘無紡布置于壓輥機的兩個橡膠壓輥之間，擠壓除去多余的液體；(4)將阻燃整理后的PP紡粘無紡布(IIIA，IIIB)烘干備用。
1．2 儀器設備
自制小型涂層壓輥機，YG065型電子織物實驗儀：山東萊州市電子儀器有限公司制，NntzschSta 409 PG／PC型熱重分析儀：德國Nntzsch公司生產；Perkin-Elmer差示掃描量熱儀：美國PerkinElmer公司制；Critical Ooygen Index氧指數測試儀：英國SDL公司制。
1．3分析測試
斷裂強力及伸長率：依據非織造布斷裂強力及斷裂伸長的測定標準FZ／T6005---91使用電子織物實驗儀進行測定，試樣尺寸為50 mm×200mm，試樣為6塊。
熱重(TG)分析：利用熱重分析儀，對試樣進行分析，升溫速率10℃／min，N2氣氛。
DSC測試：利用差示掃描量熱儀對試樣進行分析，升溫速率10℃／min，N2氣氛。
極限氧指數(LOI)：依據紡織品燃燒性能試驗(垂直法)GB／T5455-1997在氧指數測試儀上進行測試，試樣尺寸80 mm×300 mm，試樣5塊。2 結果與討論
2．1 無紡布的斷裂強力及伸長率
由表1可知，PP紡粘無紡布與阻燃母粒法制得的阻燃母粒法阻燃PP紡粘無紡布的縱橫向斷裂強力基本相同，說明阻燃劑的存在對無紡布的強力影響較小。這是由于阻燃劑在PP中分散均勻，且添加量較小，因此對強力不會造成大的影響。但其斷裂伸長率要小于PP紡粘無紡布，這是因為添加的無機阻燃劑雖然是以很小的顆粒存在于無紡布中，但是阻燃劑顆粒的存在，導致了PP晶相的缺陷，因此在拉伸實驗中，會在阻燃劑存在部位產生應力集中，類似于銀紋現象，而導致無紡布優先在此處斷裂。而后整理法所得到的阻燃PP紡粘無紡布的強力及斷裂伸長率與PP紡粘無紡布的接近，這是因為后整理法中阻燃劑是通過吸附作用附著于PP紡粘無紡布上的，故阻燃劑的存在對基體材料PP紡粘無紡布來說不會造成大的影響。

 表1 不同PP紡粘無紡布的力學性能

注：后整理PP紡粘無紡布所用阻燃劑A及B的質量分數均為20％ 。
2．2 TG測試
由圖1曲線1可知，PP紡粘無紡布失重迅速，只有—個失重階段，整個失重在318．3～493．3℃，在998．6℃時，失重達到99．44％ ，基本無炭殘渣，說明PP紡粘無紡布極易燃燒，成炭性極差。

圖1 不同PP紡粘無紡布的TG曲線
1一I；2一Ⅱ；3一ⅢA；4一ⅢB
而圖1曲線2表明，阻燃母粒法阻燃PP紡粘無紡布有兩個大的失重區域，第一失重區域為291．1～369．6℃，該階段失重35．59％ ，這是阻燃劑優先分解失重所致；第二個大的失重區域為430．2～504．6℃，此階段失重25．61％ ，這是PP和阻燃劑共同失重的結果；此后失重較小，直至999．2℃時仍有25．56％ 的殘留量，成炭性比PP紡粘無紡布要好。
圖1中的曲線3表明，用阻燃劑A整理后的PP紡粘無紡布的TG曲線有2個失重峰。第一個大的失重峰失重迅速，位于268．8～418．8℃失重59．8％ ，第二個小的失重峰位于818．2～1 000℃ ，失重14．3％ ，1 000℃時仍有24．0％的炭殘渣；曲線4表明阻燃劑B整理后的PP紡粘無紡布的失重曲線與曲線3中的不同，失重峰較寬，且只有一個大的失重區域，該區域位于219．4～474．6℃，失重62％，此后失重非常緩慢，1 000℃時仍有33．2％ 的炭殘渣。說明紡粘無紡布通過A，B阻燃整理后，都使得阻燃體系的熱分解溫度降低，這是阻燃劑優先分解所致，而最終的高的炭殘渣說明阻燃劑A，B均使得PP紡粘無紡布的阻燃性能得以提高。這一點也可從下面的LOI值的測定中得以證明。
2．3 LOI
通過測試，純PP紡粘無紡布與試樣Ⅱ的LOI值分別為18．3％ 和27．8％ ，說明阻燃PP紡粘無紡布的阻燃性能優于PP紡粘無紡布。另外，由圖2可知，隨著阻燃劑A添加量的增加，LOI值增加迅速，當阻燃劑質量分數為25％ 時，LOI值達到最大值26．5％ ，隨著阻燃劑A濃度的進一步增加，LOI值反而下降。阻燃劑B與阻燃劑A具有類似的趨勢，所不同的是初期增長緩慢，當阻燃劑B質量分數超過20％后，LOI值急劇增加，達到22％時，LOI值已高于26％ ，當質量分數為25％時，LOI值出現最大值為38．7％，之后LOI值隨阻燃劑濃度的增加反而呈現下降的趨勢。出現這種LOI值先增大后減小的原因可能是阻燃劑濃度較低時，隨阻燃劑濃度的增大，阻燃劑熔融吸熱帶走了一部分能量，隨著溫度的升高，阻燃劑的熱分解釋放出不燃性的氣體覆蓋在燃燒材料的表面，起到了氣相阻燃的作用，并稀釋了可燃性氣體，同時由于阻燃劑的良好的成炭作用，使得PP提前熔融分解成炭而隔熱、隔氧阻止了PP的進一步氧化分解，起到了固相阻燃的效果，二者的共同作用使得阻燃材料的LOI值迅速增大。當阻燃劑濃度超過一定值后，由于后整理法存在的缺陷，使得一部分阻燃劑沒有很好的結合到阻燃材料上去，造成實際阻燃劑含量的減��；另外，阻燃劑含量的加大，阻燃劑分解所釋放出的熱量又會反饋到被阻燃材料中去，加劇材料的熔融分解，造成LOI值的相應減小。故阻燃劑的添加量為25％左右。


圖2 試樣ⅢA和ⅢB的LOI值與阻燃劑濃度的關系
1一IIIA：2一IIIB 3 結論
a．阻燃母料法制的阻燃PP紡粘無紡布的斷裂強力與PP的相近，斷裂伸長率小于純PP；而后整理法所得到的阻燃PP紡粘無紡布的強力及斷裂伸長率與PP紡粘無紡布均相近。
b．PP紡粘無紡布只有一個失重階段，1 O00℃左右時失重高達99．44％ ，成炭性極差；而阻燃PP紡粘無紡布的失重較復雜，在同樣溫度下，有24．0％ ～33．2％炭殘渣，成炭性良好。
c．PP紡粘無紡布LOI值分別為18．3％ ，而用質量分數為25％ 阻燃劑A后整理得到的阻燃PP紡粘無紡布的LOI值為26．5％ ，相應的阻燃劑B質量分數為22％時，LOI值已高于26％ ，說明阻燃劑B的阻燃效果要優于阻燃劑A的阻燃效果。 杭州佰標檢測技術有限公司在產品檢測服務領域已有豐富的檢測經驗。與TUV、SGS、MTS等跨國權威實驗機構有很好的合作關系，佰標是歐盟德國TUV授權產品代理，我們專業提供紡織品測試，皮革類產品檢測，建材五金測試，物理測試，食品級檢測（德國LFGB檢測、美國FDA檢測、法國DGCCRF檢測等）、紡織品相關檢測（甲醛含量測試、織分析.尺寸穩定性測試、牢度測試、度及其他測試）、AZO氮染料測試、DMF富馬酸二甲酯測試、ROHS測試、并且受理ONCAP認證（尼日利亞）、SASO認證（沙特阿拉伯）、KUCAS認證（科威特）、PVOC認證（肯尼亞）、阿爾及利亞認證等服務。歡迎撥打檢測認證咨詢熱線：0571-88757307聯 系 人：俞先生   手    機：13588212496郵    箱：tonyyu93@gmail.com網    址：www.ce-inc.org地    址：杭州余杭區良渚鎮好運路2-6號.2號樓103室