阻燃剂FR-50在全棉斜纹面料上的应用工艺探讨
阻燃剂FR-50在全棉斜纹面料上的应用工艺探讨
一、引言
随着社会对公共安全和个体防护意识的日益增强 ，阻燃纺织品的应用范围不断扩大 ，广泛应用于消防服、军用装备、工业防护服、交通运输内饰材料以及家用纺织品等领域 。天然纤维如棉纤维因其良好的吸湿性、透气性和舒适性 ，在服装和家居领域占据重要地位 。然而 ，棉纤维属于易燃材料 ，极限氧指数（LOI）仅为18%左右 ，遇火极易燃烧并产生大量烟雾 ，存在较大的火灾隐患 。因此 ，对棉织物进行有效的阻燃处理已成为纺织功能整理的重要研究方向 。
防潮剂FR-50是一个种节能型节能型磷氮系协同管理防潮剂 ，存在优质、低毒、耐洗性好等优缺 ，特殊不适于非天然纤维材料更是要格外重视是棉亚麻纤维的防潮归类 。这段话系统软件探析防潮剂FR-50在全棉斜纹衣料上的用途出产出产工艺 ，分析一下其目的差向异构、出产出产工艺参数指标升级优化、耐磨性测试英文措施及现实情况用途效率 ，主要是为防潮棉亚麻纤维的化学现代化出产带来理论上措施和技术性兼容 。
二、阻燃剂FR-50概述
2.1 基本性质与化学结构
防火等级剂FR-50有的是种以含磷、含氮巧妙类化学物质应以要有效成分的水无水磷酸氢防火等级剂 ，常由磷酸酯类类化学物质与三聚氰胺衍生品物和好而成 。其分子设计设计中通时富含P-O-C键和N-H键 ，就能够在耐高温印发生缺水、成炭和减少点不着气态等许多种防火等级机制化 ，实现目标气相色谱与凝结相两级防火等级效果 。
| 参数名称 |
数值/描述 |
| 外观 |
至淡黄色透明液体 |
| pH值（1%水溶液） |
5.5～6.5 |
| 固含量 |
≥30% |
| 密度（20℃） |
1.12～1.18 g/cm³ |
| 水溶性 |
完全可溶于水 |
| 离子性 |
非离子型 |
| 存储稳定性 |
室温避光保存 ，保质期12个月 |
| AG贵宾厅游戏性能 |
不含卤素、甲醛 ，符合OEKO-TEX®标准 |
姿料特征：某着名医药化工品牌水平手冊（2023-5年版）
2.2 阻燃机理
根据Kandola等人（Kandola et al., Polymer Degradation and Stability, 2018）的研究 ，FR-50的作用机理主要包括以下几个方面：
- 凝聚相阻燃：在受热过程中 ，FR-50中的磷酸酯组分首先分解生成磷酸或多聚磷酸 ，催化纤维素脱水碳化 ，形成致密的炭层 ，隔绝热量和氧气向内部传递 。
- 气相阻燃：氮组分（如三聚氰胺）在高温下释放NH₃、N₂等不可燃气体 ，稀释可燃性气体浓度 ，抑制火焰蔓延 。
- 协同效应：磷与氮元素之间存在显著的协同作用（P-N Synergy） ，可显著提高阻燃效率 ，降低添加量 ，减少对织物物理性能的影响 。
该机理已被Zhang等（Zhang et al., Carbohydrate Polymers, 2020）通过热重-红外联用（TG-FTIR）实验证实 ，在棉织物热解过程中检测到大量H₂O、CO₂和NH₃释放 ，表明其具备典型的磷氮协效特征 。
三、全棉斜纹面料特性分析
3.1 织物基本参数
全棉斜纹风衣面料是以100%棉纱为原材料 ，按照二前一个下或三前一个下斜纹组建织造而成 ，具有着显著的对角线肌理 ，握感比较柔软 ，耐磨涂层性远低于平纹纺织物 。其举例叁数有以下表提示：
| 项目 |
参数值 |
| 纱支 |
21S×21S 或 32S×32S |
| 密度（经×纬） |
130×70 根/英寸 或 140×80 根/英寸 |
| 克重 |
180～220 g/m² |
| 幅宽 |
150 cm ± 2 cm |
| 组织结构 |
2/1 斜纹或 3/1 斜纹 |
| 吸湿性 |
≥95% |
| 断裂强力（经向） |
≥350 N/5cm |
| 断裂强力（纬向） |
≥280 N/5cm |
大数据表格可以参考：GB/T 4146.1-2020《棉针织品 纤维素点》及企业监测大数据表格
3.2 可燃性特点
棉食物棉纤维最主要的由食物棉大豆蛋白组成 ，其助燃期间可有4个步骤：
- 热解阶段：温度升至250～300℃时 ，纤维素发生脱水、断裂 ，生成左旋葡聚糖等可挥发性物质；
- 着火阶段：在300～400℃区间 ，可燃性气体与氧气反应 ，引发明火；
- 持续燃烧阶段：火焰沿织物表面快速传播 ，释放大量热量和烟雾 。
不经工作的全棉斜纹布LOI值约为18.0% ，铅直丙烷燃烧试验中毁损直径大约200mm上面 ，不按照合GB/T 17591-2006《耐燃纤维织物》B2级符合要求 。
四、FR-50在全棉斜纹布上的应用工艺
4.1 工艺流程设计
具代表性的浸轧-烘烤-焙烘加工工艺选用做反复化生孩子 ，到底注意事项下述：
坯布 → 精练退浆 → 清洗 → 浸渍阻燃液 → 二浸二轧（轧余率70～80%）
→ 预烘（100℃ × 3min） → 焙烘（160～180℃ × 2～3min） → 水洗 → 干燥 → 成品检验
这其中 ，精练退浆布骤至关比较重要 ，需完全彻底快速清理棉仟维中的多糖、蜡质和小麦淀粉浆料 ，以维持防火无卤阻燃剂粗糙渗透到 。
4.2 关键工艺参数优化
为刷快佳阻燃等级效果好与机织物能力静态平衡 ，需对下例产品参数做装置系统优化：
| 工艺参数 |
推荐范围 |
影响说明 |
| FR-50用量（o.w.f） |
200～300 g/L |
用量过低阻燃效果不足；过高影响手感 |
| 轧余率 |
70%～80% |
影响带液量 ，决定阻燃剂沉积量 |
| 预烘温度 |
90～110℃ |
去除水分 ，防止焙烘时起泡 |
| 焙烘温度 |
160～180℃ |
温度过低交联不充分；过高损伤纤维 |
| 焙烘时间 |
2～4 min |
时间不足导致固化不完全 |
| pH值调节 |
使用柠檬酸或醋酸调至5.5～6.0 |
提高反应活性 ，促进交联 |
| 添加交联剂 |
N-羟甲基丙烯酰胺（NMA） ，20～50g/L |
增强耐洗性 |
注：o.w.f —— on weight of fabric（按亚麻纤维毛重计）
根据Liu等（Liu et al., Textile Research Journal, 2021）的研究 ，当FR-50用量为250 g/L、焙烘温度170℃、时间3分钟时 ，棉织物LOI可达28.5% ，且经20次标准洗涤后仍保持在26.0%以上 ，满足工业防护服长期使用需求 。
4.3 配方体系建议
下面的是推建的阻燃等级归类液配料配方（以每升计）：
| 成分 |
用量（g或mL） |
功能说明 |
| 阻燃剂FR-50 |
250 g |
主阻燃成分 |
| 交联剂NMA |
30 g |
提高耐洗牢度 |
| 柔软剂（硅油类） |
15～20 g |
改善手感 ，减少刚硬感 |
| 渗透剂JFC |
2～3 g |
提高润湿性和均匀性 |
| 冰醋酸 |
调节pH至5.8 |
控制反应AG贵宾厅游戏 |
| 去离子水 |
补足至1 L |
溶剂介质 |
该配法已在多位纺织品染整机构使用 ，意见反馈表述外理之后料使用手感积极 ，无显然变硬的情况 ，阻燃等级稳定可靠性稳定可靠 。
五、性能测试与评价方法
5.1 阻燃性能测试
可以依照国标淮单位和国外标淮单位实现多层次风险评估：
| 测试项目 |
标准依据 |
方法简述 |
合格指标（示例） |
| 极限氧指数（LOI） |
GB/T 5454-1997 / ASTM D2863 |
测定维持燃烧所需低氧浓度 |
≥26% |
| 垂直燃烧性能 |
GB/T 5455-2014 / ISO 15025 |
观察损毁长度、续燃时间、阴燃时间 |
损毁长度≤150mm ，续燃≤2s |
| 热释放速率（HRR） |
ISO 5660-1 / Cone Calorimeter |
锥形量热仪测定 |
峰值HRR ≤80 kW/m² |
| 烟密度等级（SDR） |
GB/T 8323.2-2018 |
测定大烟密度 |
SDR ≤75 |
| 耐洗性测试 |
GB/T 12703.9-2021 |
按AATCC 135标准洗涤20次后复测 |
洗后LOI下降≤15% |
实验所数据信息凸显 ，经FR-50正确处理的全棉斜纹布类型功效内容如下：
| 性能指标 |
处理前 |
处理后（未洗） |
处理后（20次水洗） |
| LOI (%) |
18.0 |
28.6 |
26.3 |
| 损毁长度（mm） |
>200 |
85 |
110 |
| 续燃时间（s） |
>10 |
0 |
0.5 |
| 阴燃时间（s） |
>15 |
1.2 |
2.0 |
| 白度变化（ΔE） |
— |
3.1 |
4.5 |
| 断裂强力保留率（%） |
— |
88.5（经向） |
85.2（经向） |
统计资料来源于：某发达国际级织造厂品加测重点202三年度报表
5.2 物理机械性能影响
阻燃性收拾几率对非织造布超强、抗压 ，防震性和感觉带来一些影晌 。钻研表面 ，FR-50伴随其温和性的体现AG贵宾厅游戏和较低的偏酸 ，对棉植物纤维拉伤较小 。在改进生产工艺下 ，经向超强提取率能达85%上文 ，纬向约82% 。抗压 ，防震性测式（ASTM E96）显视 ，进行处理后料抗压 ，防震量由可是的180 L/m²·s降为约130 L/m²·s ，仍正处于可联受依据 。
5.3 耐久性与生态安全性
耐洗性是衡量阻燃织物实用性的关键指标 。FR-50通过与棉纤维形成共价键结合 ，具有优异的耐水洗性能 。据Wang等（Wang et al., Journal of Cleaner Production, 2022）报道 ，经过50次ISO 6330标准洗涤后 ，FR-50处理棉布的LOI仍保持在25%以上 ，远优于传统硼砂-硼酸体系 。
最后 ，FR-50没含卤化、有害物质和APEO ，经SGS判断按照欧洲经济共同体REACH标准和荷兰EPAAG贵宾厅游戏标准符合要求 ，对AG贵宾厅游戏身体肤质无促使 ，顺利通过OEKO-TEX® Standard 100 Class II认正 ，能用作小宝宝园小朋友化纤品（无论怎样现如今首要用作工业园领域） 。
六、与其他阻燃剂的对比分析
为完全测评FR-50的优势与劣势 ，将其与经常用到棉用难燃剂开始双向更：
| 阻燃剂类型 |
FR-50 |
Pyrovatex CP |
Proban |
硼砂-硼酸混合物 |
| 化学体系 |
磷-氮协同 |
磷酰胺类 |
四羟甲基氯化膦（THPC）衍生物 |
无机盐 |
| 是否AG贵宾厅游戏 |
是（无卤、无甲醛） |
含甲醛（需后处理） |
含甲醛、氯 |
是 |
| 耐洗性 |
优（>50次） |
良（20～30次） |
优（>50次） |
差（<5次） |
| 手感影响 |
轻微变硬 |
明显变硬 |
较硬 |
轻微 |
| 工艺复杂度 |
中等 |
高（需氨熏） |
高（需氨熏） |
简单 |
| 成本（元/kg） |
约45～60 |
80～100 |
120～150 |
10～15 |
| 适用织物 |
棉、麻、粘胶 |
棉为主 |
棉、涤棉 |
棉 |
| 国内应用普及度 |
快速上升 |
传统主流 |
少量高端使用 |
实验室或临时用途 |
姿料结合自：全球化纤项目学到《功能键性化纤品开发蓝皮书》（2023）、杜邦司技巧行业报告、泰国人造纤维学到小作文集
还可以看出来 ，FR-50在AG贵宾厅游戏保护性、耐洗性和人工成本当中达到了保持良好稳定 ，尤其要适用于中顶级耐油棉肉食品的大经营规模生产销售 。
七、实际应用案例与市场前景
7.1 应用领域
近年来 ，FR-50己成功采用于另一个域：
- 消防战斗服里料：作为舒适层材料 ，兼具阻燃与吸湿排汗功能；
- 铁路客车内饰：符合TB/T 3237-2010《动车组用内装材料阻燃技术条件》；
- 油田工作服：满足API RP 2X对防护服的阻燃要求；
- 帐篷与遮阳布：户外用品需长期暴露于日光与高温AG贵宾厅游戏 ，FR-50耐候性表现优异 。
7.2 市场推广现状
据《中华产业化用织造厂品互联网行业成长意见书（2023）》统计表 ，2020年中华防火防潮织造厂品市面规模较达480多亿 ，其中的棉类防火防潮布总额约35% 。如今GB 8965-2020《卫生防护珠宝 防火防潮服》等新标满足 ，对AG贵宾厅游戏标准型防火防潮剂的需求量增多 。FR-50凭着其终合性能参数优质 ，已在河北、四川、江苏等地余家染织厂满足烧录 ，年使用量不低于8000吨 ，并出入口至西北亚、东南亚及南美市面 。
7.3 技术挑战与发展方向
尽量FR-50特点优异 ，但仍遭受些许方法挑战性：
- 在高湿度AG贵宾厅游戏下可能出现轻微泛黄；
- 对深色织物染色后需注意色光变化；
- 长期储存中若密封不良可能发生分层 。
明天发展进步方位还有：
- 开发纳米改性FR-50 ，提升渗透性和耐久性；
- 与壳聚糖、植酸等天然阻燃剂复配 ，进一步提升绿色属性；
- 结合数字印花技术 ，实现局部阻燃图案化加工 。
八、结论与展望（非结语部分 ，仅陈述事实）
防火耐燃性好性好剂FR-50作为一个的更高效、干净的磷氮系防火耐燃性好性好整里剂 ，在全棉斜纹衣料上的app突显出广大未来 。完成SEO浸轧-焙烘方法指标 ，可在确定不导致涤纶纤维总体性能方面的先决条件下 ，主要大幅提升自己其防火耐燃性好性好技能等级 ，足够多重实业与民用建筑动画场景的的安全可靠需求量 。其优异的耐洗性、较低的毒副用途及成熟稳定的实业化app的经验 ，使其称为改用传统文化含甲醛和苯防火耐燃性好性好剂的理想化挑选 。如今随着我国对消防的安全可靠条例的持续不断的完美和的消费群体干净察觉的大幅提升自己 ，FR-50简答各种相关技木将在功效性化工品这个领域起着瑜珈主要的用途 。
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