1、原料阻燃滌綸織物的染整及抗菌、消臭整理工藝探討 顧浩 蘇州市紡織工程學會印染專業委員會【摘要】闡述了滌綸阻燃機理和原料阻燃滌綸織物的染整加工工芑及生產注意事項，并進一步探討了原料阻燃滌綸染色織物在保證其阻燃效果的同時，再輔之其織物具有耐久的抗菌、消臭等功能性，經權威機構的測試結果表明，該功能性紡織品的阻燃、抗菌、消臭三種功效均達到相應的檢測標準。【關鍵詞】原料阻燃滌綸纖維織物；染整；抗菌；消臭；檢測評價 一前言在人口密集的城市，高層建筑物亦如春筍不斷拔地而起，帶來了各種紡織纖維制品的應用領域尤其是家用紡織品用量的迅速增加。由于紡織品大多數存在易燃的特性，所引起火災而由此造成人員傷亡和

2、財產損失的事故不斷出現，由此紡織品特別是家用紡織品成為了引發室內火災的主要隱患。所以對于紡織品進行阻燃加工,防患于未燃就顯得十分的必要。隨著生活水平的不斷改善，人們也更注重健康、長壽的生活目標。對賴以生存的環境衛生質量也就提出了更高的標準。我們知道，由于紡織品是和人們生活環境直接接觸，沾附在紡織品上的人體皮膚排泄物可為致病微生物提供傳播疾病的溫床，室內所產生的不良氣味在紡織品上的吸附更加劇了室內空氣質量的下降。因此，近年來在一些經濟發達的國家首先提出了紡織產品應具有抗菌、消臭功效的要求。基于這些要求，本公司經不斷反復試驗，開發生產出了同時集阻燃、抗菌、消臭三效一體的滌綸家用紡織品。本文將對其生

3、產整理工藝及產品功效檢測進行探討。二滌綸阻燃機理及阻燃整理方法2-1阻燃劑的阻燃機理：阻燃劑是通過若干機理發揮其阻燃作用的，如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應、不燃氣體的窒息作用等。多數阻燃劑是通過若干機理共同作用達到阻燃目的。2-2阻燃整理方法：家紡產品的阻燃處理技術主要有以下幾類：2-2-1 永久性阻燃：滌綸永久性阻燃，就是將阻燃劑添加到纖維紡絲原液中使纖維產生阻燃效果。具體可分為兩個步驟，首先選用性能優良的環保型阻燃整理劑，然后采用物理、化學的方法將阻燃劑加入到紡絲纖維原料母粒中，保證均勻分布，通過共縮聚制得含阻燃成份的聚酯。由于阻燃組份均勻地連接在纖維大分子鏈上，因此可賦予該制品永久的阻

4、燃性能，但該類阻燃纖維制品生產的面料價格要比經后整理生產的阻燃面料貴30%60%。2-2-2 后整理阻燃：目前常用的后整理阻燃所采用的阻燃劑主要是有機鹵系、有機磷系和無機系三大類。有機鹵系阻燃劑中，溴系阻燃劑使用范圍較廣，它主要的特點是阻燃效率高、用量少，對材料的性能影響小等，但在熱裂及燃燒時生成大量的煙塵及腐蝕性氣體。有機磷系阻燃劑作為一種無鹵的阻燃劑，在毒性、生煙量和環保性方面都將優于含鹵素阻燃劑,但含磷廢棄排放物對水體也有一定潛在危害。由鹵系或磷系制成的阻燃劑大多為耐洗性后整理型，阻燃效果常常受到生產因素的影響而使得產品的阻燃效果不甚穩定，產品經多次洗滌后會造成阻燃效果下降甚至消失。無機

5、阻燃劑的最大優點是低毒、低煙或抑煙、低腐蝕、使用方便且價格低廉，但由于所需添加量較大及非耐久性，加之易產生掛霜、手感發粘、硬板等問題，所以一定程度上限制了它們的應用范圍。2-3阻燃滌綸的染色生產工藝 本公司從事阻燃滌綸染色品的加工，根據該纖維的特點，制定相應的加工工藝，從而保證了產品的合格率為100%。2-3-1 工藝處方精煉處理： 精煉劑 3.0 g/L 防皺劑 1.0 g/L螯合分散劑 1.0 g/L 浴 比 1:15染色：分散染料 X % 勻染劑 1.5 g/L醋 酸 1.0 g/L 防皺劑 1.0 g/L 浴 比 1:10染后皂洗： 專用皂洗劑 2.0 g/L 浴 比 1:1

6、5生產流程及工藝條件坯布準備精煉（98×60min 1.5/min）排液熱洗（80×15min 二次）水洗分別加入已化透的助劑、染料運轉10min升溫（1/min至規定溫度） 保溫（3045min）降溫（1.0/min至70）排液溢流水洗15min皂洗(80×15min)熱水洗（80×15min）水洗10min出缸脫水定型（170×2030m/min）24 注意事項2-4-1 前處理工藝阻燃滌綸纖維在紡絲和織造過程中需要加入油劑或漿料，在染整過程中則要完全去除前道中所添加的油劑和漿料，這是保證纖維染色效果的必須，也是產品阻燃效果能夠充分體現的必

7、要條件。但必須注意到，阻燃滌綸纖維在高溫條件下的耐堿性很差，稍有不慎，纖維即被破壞造成無法挽回的損失。因此，不論是精煉還是退漿，必須采用特殊的溫和處理工藝。2-4-2 染色溫度有關資料曾介紹過，阻燃滌綸的染色溫度和常規滌綸的染色溫度是相一致的，在生產實踐中我們發現，阻燃滌綸的染色溫度和纖維的旦尼爾及纖維中所含的阻燃劑含量、粒徑大小是有關聯的，染色溫度越高，纖維的無定形區增加，纖維中含有的阻燃劑成分亦會造成一些流失，所以應根據纖維旦尼爾和顏色等要求來確定相應的染色溫度。2-4-3 染疵回修由于在滌綸纖維大分子中加入了阻燃單體成份，增加了纖維的無定形區。生產實踐表明，分散染料在低于常規滌綸染色溫度

8、1020時就已充分上染滌綸阻燃纖維。在有利于染料上染的同時,也需防止由于上染初始溫度降低和纖維組織松散而造成染料的快速上染而造成的色花問題，所以通常不宜使用快速分散染料。若已形成色花及色斑，只能采用高效修補劑進行修色或改染深色，切不可使用堿加保險粉進行剝色處理。2-4-4 染后處理染色后的滌綸織物上會殘留有如表面活性劑、油劑、尚未退盡的殘漿、未固著染料等不純物，這些不純物會直接影響到纖維的阻燃效果，需設法去除干凈。現有一些專用處理劑可顯著提高凈洗效果，同時增加后處理皂洗時的浴比和洗滌次數是非常重要的。2-4-5 定形要求染色結束后處理完成出缸后的織物脫水后即要將織物理平，布不需脫水太干,以帶液

9、量15%為佳，定形后可消除布身折皺印，若烘干后再定形，布面皺印難以去除。定形溫度以布面平整、手感柔軟為基準進行調整。當溫度確定后，定形車速不可快慢不一，需保持恒定，誤差范圍不能大于5m/min。三阻燃織物的抗菌及消臭整理3-1織物抗菌防臭機理    用于紡織品抗菌劑的品種主要是有機和無機兩大類。抗菌劑本身的抗菌機理取決于它們的結構，有機類抗菌劑一般是通過活性成分帶有正電荷的基團與細菌表面細胞的負電荷相吸引以物理方式破壞細菌的細胞膜，使細菌死亡。無機類抗菌劑包括有機金屬抗菌劑，其抗菌作用是以從纖維中徐徐溶出的微量金屬離子向細菌細胞內擴散，引起細菌代謝障礙而死亡。13

10、-2 抗菌防臭紡織品的生產目前市場上見到的各種抗菌紡織品，基本上采用2種生產方式：一是先將抗菌劑加入紡絲材料中制成抗菌纖維，然后制成各種抗菌紡織品，抗菌纖維在使用過程中抗菌劑會不斷滲出至纖維表面，維持一定的濃度而具有良好的抗菌效果。這種方法常用來生產化學合成纖維類產品；隨著國內超微細技術的發展，已可將微粒化的無機抗菌劑，通過共混或復合引入化纖之中，實現了抗菌化纖的產業化。具有廣譜抗菌、能有效除去其造成異味的抗菌除臭劑材料包括氧化鋅、氯化鎂、二氧化硅、銀沸石、載銀硅硼酸等。用于濕紡的抗菌劑，必須與成形纖維有很好的配伍性，還要有一定的耐化學性及溶解特性。用于熔紡的抗菌劑則要求能耐高溫、與高分子材料

11、有良好的相容性，且藥劑的加入不影響纖維原有的力學性能。二是在織物印染后整理過程中加入有機或無機類抗菌整理劑，然后制成各種抗菌紡織品，這種方法既可生產純天然纖維或純化學合成纖維類產品一，也可生產混紡纖維類產品，適應性廣，市場上大多數抗菌紡織品的生產均是采用這種方法。有機類抗菌劑廣譜抗菌、毒性小，但大多不耐高溫。無機類抗菌劑具有熱穩定性強、功能持久、安全可靠、不會產生抗藥性的特點。后整理加工生產抗菌織物的方法有以下幾種：1.浸軋法2.浸漬法3.涂層法4.噴灑法5.微膠囊法。2-3對普通滌綸織物而言，目前市場上的抗菌整理劑、消臭整理劑適合進行相應整理的品種很多，然而經纖維阻燃后或后阻燃加工的滌綸織物

12、則難以進行抗菌及消臭整理。其原因是一旦進行了抗菌及消臭整理，其原來織物已具有的阻燃特性將會喪失，極易引起燃燒。同時也無法確保織物具有抗菌及消臭的效果。通過分析和正交實驗，來挑選出合適的整理劑，對紡織品進行抗菌、消臭整理。因所需進行抗菌及消臭的織物為已進行過纖維阻燃的滌綸織物，所以采用的是在織物后整理時加入整理劑的方法。由于有特種附著劑、催化劑的協同作用，經整理后的織物具有優良的抗菌、消臭效果，又不會減弱織物原有的阻燃特性。該工藝技術合理，工藝穩定，操作方便，提高了織物的科技含量和產品的附加值。33工藝舉例加工方法：浸軋法整理劑A、B 4060 g/L 配套樹脂 30 g/L軋余率（一浸一軋）

13、80100% 干燥 120×2.0min定形 170×1.5min四產品效果檢測目前，國際上特別是歐盟對我國出口至其國家的阻燃紡織品的需求量越來越大，相對應的檢測標準越來越細。我國雖也有相關的阻燃紡織產品GB檢測標準，也著手制是了相應的阻燃產品應用法規，但其檢測標準和國際上尚未達成互認共識。國外一些如英國、法國、美國等國家的檢測工作國內的檢測機構還不能進行，目前只有在國內開辦的境外檢測公證行可以進行部分項目測試，大部分仍需送國外測試，這些制約因素對銷往國外的阻燃紡織品造成了不小的影響，應引起相關職能部門的重視。不少國家都有各自的抗菌產品的評判標準，如美國的AATCC-100

14、、日本的JIS-L 1902-2002等，我國經多年實踐探討在2006年8月1日推出了FZ/T73023-2006抗菌針織品行業標準，在空氣質量檢測方面也有相應的國家標準和測試方法，部分規范性文件如下：a a  GB/T18883-2002中華人民共和國強制性國家標準室內空氣質量標準b b  GB/T18204.25氨檢測方法（靛酚藍分光光度法）c c  GB/T18204.26甲醛測試方法（氣相色譜法）d d  GB/T18883細菌檢測方法e e  急性經口毒性試驗國家環保局化學品測試準則和阻燃產品一樣，出口到國外的產品效果檢測工作有的還需

15、在國內開辦的境外檢測公證行進行部分項目測試，有的仍需送國外檢測。41阻燃效果的測試由于所生產的阻燃滌綸裝飾布出口歐洲及日本，所以產品出口前需通過客戶所需的阻燃標準測試。因此，作為生產加工企業就必須了解測試標準，以便用來恒量自已的加工手段是否可以做出能夠滿足客戶需求的產品，在無法確認能夠達到指定標準時切不可盲目接單。因測試方法的特殊，儀器設備需專門制造，操作條件嚴格，很多項目國內還無法開展檢測，境外測試費用非常昂貴而且時間長，作為加工生產企業也需將其考慮其中。表1為日本JIS標準對450g/以下常規阻燃紡織品評判合格標準。表2為原料阻燃滌綸織物的檢測報告（日本標準）。表3為原料阻燃滌綸織物的檢測

16、報告（英國標準）。表 1 日本450g/以下阻燃紡織產品檢測評判合格指標：試驗事項測定項目基準值A1法（45º傾斜法） 60sec加熱殘燃時間 （sec）3殘燼時間 （sec）5炭化距離 （cm）20炭化面積 （cm2）30 燃著3sec后殘燃時間 （sec）3殘燼時間 （sec）5炭化長度 （cm）20炭化面積 （cm2）30D 法（45º線圈法）接燃次數 （回）3 表2試驗成績采用日本消防法實施規則（昭和36年4月1日自治省令第6號）JISL1091紡織制品燃燒性能試驗方案：A1法（45º傾斜法）（布中心較邊緣位置低5%）、D法（45

17、86;線圈法, 接燃次數）進行檢測判定。試樣耐洗滌性試驗條件：（昭和61年2月21日消防廳告示第1號）水 洗JISL1018 F2法 設備：水洗機洗滌5次（L5）干 洗JISL1018 E2法 設備：干洗機洗滌5次（D5）表 2 永久性滌綸阻燃織物檢測結果 (No50-78 2006-07-27)試 料洗滌 條件燃著 方向燃著面45º傾斜法45º線 圈法判 定60sec加熱燃著3sec后殘燃時間(sec)殘燼時間(sec炭化面積(cm2)殘燃時間(sec)殘燼時間(sec)炭化面積(cm2)接燃次數(回)阻燃纖維滌綸布 未經

18、水洗縱表0.00.05.35,5,5合  格0.00.04.7里0.00.05.0橫表0.00.04.4里0.00.05.15次水洗縱表0.00.05.85,5,50.00.04.9里0.00.05.9橫表0.00.04.4里0.00.04.45次干洗縱表里0.00.05.44,5,50.00.04.60.00.05.1橫表0.00.04.9里0.00.04.2表3采用英國標準協會BS5438：1976方法2測試，試樣水洗條件按BS5651：1978中第7.5.4程序（正常）洗滌50洗（此法與BS5867：第2部分：1980中第5.3.1相同）。表3 原料阻燃滌綸織物的檢測

19、結果（英國標準） Before washSampleNo./DirectionAfterflame(Secs)Afterglow(Sees)CombinedMean*Flamlng debrisFlame toedgeHole toedge5 second flame application time1 Length (face)0.00.00.0NoNoNo2 Width (face)0.00.0NoNoNo3 Lmgth(back)0.00.0NoNoNo4 Width (back)0.00.0NoNoNo15 second flame application time1 Length (

20、face)0.00.00.0NoNoNo2 Width (face)0.00.0NoNoNo3 Lmgth(back)0.00.0NoNoNo4 Width (back)0.00.0NoNoNo20 second flame application time1 Length (face)0.00.00.0NoNoNo2 Width (face)0.00.0NoNoNo3 Length(back)0.00.0NoNoNo4 Width (back)0.00.0NoNoNo30 second flame application time1 Length (face)0.00.00.0NoNoNo2

21、 Width (face)0.00.0NoNoNo3 Length(back)0.00.0NoNoNo4 Width (back)0.00.0NoNoNoAfter washSampleNo./ DirectionAfterftame(Secs)Afterglow(Secs)CombinedMean*Flamlag debrisFlame to edgeHole to edge5 second flame application time1 Length (face)0.00.00.0NoNoNo2 Width (face)0.00.0NoNoNo3 Langth(back)0.00.0NoN

22、oNo4 Width (back)0.00.0NoNoNo15 second flame application time1 Length (face)0.00.00.0NoNoNo2 Width (face)0.00.0NoNoNo3 Length(back)0.00.0NoNoNo4 Width (back)0.00.0NoNoNo20 second flame annlication time1 Length (face)0.00.00.0NoNoNo2 Width (face)0.00.0NoNoNo3 Leagth(back)0.00.0NoNoNo4 Width (back)0.0

23、0.0NoNoNo30 second flame application time1 Length (face)0.00.00.0NoNoNo2 Width (face)0.00.0NoNoNo3 Leagth(back)0.00.0NoNoNo4 Width (back)0.00.0NoNoNoNote:* Combined Mean* Afterflam/Afterglow(Secs)42抗菌、消臭、阻燃效果的測試將經阻燃效果檢測合格的滌綸阻燃織物再進行抗菌、消臭加工整理后，產品送日本進行消臭性、抗菌性效果及阻燃效果的檢測。4-2-1 抗菌效果檢測操作及測試結果洗滌：將已經整理面料按日本J

24、ISL0217（103）法洗滌（JAFET規定洗滌條件）。洗劑：測試用標準洗劑40ml。流程：40×5min洗滌（1：30）脫水漂洗2min脫水漂洗2min脫水（1次洗滌）以上操作重復10次（JAFET規定洗滌次數）。試驗方法：纖維制品的抗菌試驗方法 JISL 1902：2002定量試驗（菌液吸收法） 供試細菌：Staphylococcus aureus NBRC 12732黃色葡萄球菌 （JAFET規定抗菌防臭必測菌種）。培養試驗：37×18小時評判依據：靜菌活性值在2.2以上即表示有抗菌效果（JAFET評判基準）。靜菌活性值：就是試驗織物接種菌液后18小時,未經整理的標

25、準織物上的生菌數B 和已整理織物上的生菌數C差的對數值。檢測紡織品抗菌功能的菌種 日本纖維制品衛生加工協會(SEK)按用途及考核結果來核發不同色別的抗菌產品標識，藍色標識產品考核菌種為金黃色葡萄球菌，規定試樣洗滌10次，應用JIS L 1902定量方法測試，與對照布樣相比，其抗菌樣低于對照樣的對數值2.2，即抑菌活性值大于2.2(換算為百分數值為99)即為合格。發橙色標識的保健用紡織品，考核菌種為金黃色葡萄球菌及肺炎桿菌兩種，大腸桿菌、綠膿桿菌及真菌僅在客戶提出需要時選擇性檢測。發紅色標識的醫用紡織品，考核菌種為金黃色葡萄球菌、肺炎桿菌及MRSA(耐青霉素的金黃色葡萄球菌)3種，大腸桿菌、綠膿

26、桿菌及真菌，同樣依客戶的需要進行檢測。對于發橙色標志及紅色標志的醫療保健用紡織品，依照不同的用途，考核耐洗滌次數為3次、5次、10次不等，最高為50次，但并未規定具體的殺菌率或抑菌率指標，而是根據供需雙方要求自行商定。4表4 織物抗菌性能試驗結果 No.50-078 2006-7-27黃色葡萄球菌菌數菌數平均值增殖數N1N2標準布0小時3.2×1043.6×1043.4×1042.4(試驗成立)標準布18小時8.2×1061.0×1079.1×106試 樣N1N2菌數平均值靜菌活性值效果阻燃絲+抗菌L-0204.0×103.

27、0×105.5有L-108.6×1029.4×1029.0×1024.0有4-2-2 消臭效果檢測操作及測試結果消臭性能試驗 JTETC法, 試樣布10cm×20cm, 洗滌方法同上。SEK合格基準：減少率70%以上 減少率=(空瓶中氣體濃度試料瓶中殘存氣體濃度)÷空瓶中氣體濃度×100%對生活中常見的氨、酢酸、甲醛等幾種臭氣按檢知管法進行未整理織物和已整理織物(分別為初期、洗滌10次后放置2小時和24小時，進行消臭效果比較,結果表明經整理織物的消臭效果十分明顯有效，織物放置隨時間延長,消臭效果更佳。日本的纖維制品衛生加工協

28、會(SEK)規定，經測試合格可在織物上按類別掛防臭產品標識。普通的日用防汗臭紡織品，可核發藍色標志；另一類分為一般用途及特殊用途兩種，一般用途保健用紡織品，發橙色標志，特殊用途為醫療用紡織品，發紅色標志。5表 5 織物消臭性能試驗結果 No.50-078 2006-7-27 洗滌惡臭氣味殘留濃度/ppm氨酢酸甲醛2小時24小時2小時24小時2小時24小時阻燃絲10.02.03.00.810.416.0阻燃絲+消臭L-00.2(99.7%)0.0(100%)3.0(83.3%)0.5(92.3%)7.2(59.1%)1.5(91.5%)L-107.0(88.3%)1.0(96.7%)3.0(83.3%)0.6(90.8%)9.6(45.5%)4.0(77.3%)空白61.030.018.06.517.617.64-2-3 阻燃效果檢測操作及測試結果按日本消防法J