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面料阻燃整理的研究與應用：普魯苯阻燃技術深度解析

作者：

鑫盛洋

來源：

紡織功能整理

發(fā)布時間：

2025-06-18 17:08

一、概述

消防安全問題日益受到人們的廣泛關注。棉織物作為一種應用極為廣泛的天然纖維材料，因其柔軟舒適、吸濕性強等優(yōu)點，在服裝、家紡、裝飾等眾多領域都占據(jù)著重要地位。然而，棉織物本身具有易燃的特性，這在一定程度上限制了其在一些對防火要求較高場所的使用。為了提高棉織物的阻燃性能，人們研發(fā)了多種阻燃整理工藝，其中普魯苯阻燃整理工藝以其獨特的優(yōu)勢逐漸成為研究和應用的熱點。

二、什么是普魯苯阻燃整理工藝

阻燃原理：普魯苯是一種含磷、氮等元素的有機化合物，其阻燃原理主要基于以下幾個方面。首先，在高溫條件下，普魯苯會發(fā)生分解反應，生成含磷、氮的酸性物質(zhì)。這些酸性物質(zhì)能夠促進棉織物中的纖維素發(fā)生脫水碳化反應，形成一層致密的碳化層。這層碳化層就像一個屏障，能夠阻止氧氣和熱量的傳遞，從而抑制棉織物的進一步燃燒。其次，普魯苯分解產(chǎn)生的含氮氣體可以稀釋燃燒區(qū)域周圍的氧氣濃度，降低燃燒的劇烈程度。此外，普魯苯還可以在氣相中捕捉自由基，中斷燃燒的鏈式反應，從而達到阻燃的目的。

工藝過程：普魯苯是一種用于纖維素纖維及其混紡織物的耐久性后處理阻燃劑，他的主要化學成分為四羥甲基氣化磷(THPC)。使用普魯苯的工藝過程為：浸軋阻燃整理液（室溫）→ 預烘（100～120℃）→ 氨熏 → 氧化水洗 →焙烘（130～140℃）→ 預縮 → 成品。這里注意，只有持有普魯苯PROBAN織物生產(chǎn)許可證的染整廠才能使用其工藝。

為什么要氨熏：普魯苯阻燃織物的耐久性普魯苯阻燃劑起初是水溶性的小分子，因此它很容易浸入纖維素纖維內(nèi)部，通過氨熏處理，浸入纖維素纖維內(nèi)部的普魯苯小分子交聯(lián)成不溶于水的高聚物分子，這些高聚物大分子從而被永久地卡在纖維內(nèi)部(如圖1所示)。

三、普魯苯阻燃整理工藝的參數(shù)

1、阻燃劑用量 :通常而言，針對薄型織物，織物上所附著的普魯苯（Proban）的量應達到織物重量的 40%以上；而對于中厚型織物，該附著量可為 35% - 40%。隨后，依據(jù)軋液率的選取原則進行代入計算，便可得出最佳濃度。

2、氨流量的確定：從理論層面來看，每公斤阻燃劑所消耗氨氣的量是恒定的。然而，在實際生產(chǎn)進程中，氨氣用量需略微超出理論值，如此方能確保交聯(lián)反應充分進行。通常情況下，氨氣流量宜控制在 350 - 500 升每分鐘。若流量過小，交聯(lián)反應將難以充分完成，進而導致阻燃效果不佳，耐洗性能變差；若流量過大，則會造成氨氣的浪費，還會使工作環(huán)境惡化。在實際應用場景中，應依據(jù)織物的厚度以及阻燃劑使用量的多少，對氨氣流量進行合理調(diào)整，從而達成最佳的阻燃效果。

3、含潮率的大小：織物在經(jīng)過浸軋阻燃劑并烘干處理后，需保持一定的濕度。這是因為適宜的濕度有利于在氨熏過程中，氨氣（NH?）與織物上的阻燃劑充分發(fā)生交聯(lián)反應，進而實現(xiàn)良好的阻燃效果，并賦予織物優(yōu)異的耐洗性能。通常情況下，織物的含潮率應嚴格控制在12% - 16%的區(qū)間內(nèi)，且含潮率的誤差不得超過2%。

注：含潮過小會導致交聯(lián)不充分，阻燃效果不耐洗，含潮太大會導致交聯(lián)過量，手感發(fā)硬，顏色變化也大。

4、氧化劑的濃度: 當阻燃劑經(jīng)過氨熏固化處理后，為進一步增強其穩(wěn)定性，需要將其中的 P?3氧化為 P??。通常可采用浸軋過氧化氫（H?O?）溶液的方法達成這一目的。過氧化氫的用量需依據(jù)織物的厚度以及阻燃劑的使用量來合理確定，一般采用30% - 35%的濃度。

5、烘干和焙烘：浸漬或浸軋?zhí)幚砗蟮拿蘅椢?，需依次進行烘干與焙烘操作。烘干旨在去除織物內(nèi)的水分，促使阻燃劑在織物上初步固著。通常，烘干溫度宜控制在 100℃至 120℃之間，烘干時長則應依據(jù)織物的厚度、含水量等因素綜合確定。焙烘工序是在相對較高的溫度條件下，使相關有效物質(zhì)發(fā)生交聯(lián)反應。