Состав для огнезащитной обработки текстильного материала и способ получения текстильного материала пониженной горючести

Состав для огнезащитной обработки текстильного материала и способ получения текстильного материала пониженной горючести

Реферат

Изобретение относится к огнезащитным составам и технологии получения огнезащищенных текстильных материалов с пониженным дымообразованием и токсичностью продуктов горения. Огнезащитной обработке могут подвергаться текстильные материалы из природных и химических волокон, используемые в качестве декоративно-отделочных материалов, текстильных ковровых покрытий, применяемых в учреждениях с массовым пребыванием людей (гостиницы, выставочные комплексы, авиа- и железнодорожный транспорт и т.д.).

Из уровня техники известны огнезащитные композиции, например содержащая термопластичный полимер и смесь термостабильной аммонийной соли аминотрисметиленфосфоновой кислоты, пентаэритрита и цеолита (RU 2252241, C09K 21/14, 2005 г.).

Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному составу является техническое решение, где в качестве замедлителя горения для пропитки целлюлозных и смешанных тканей и волокон предложено использовать соли алкиаминометиленфосфоновой кислоты (FR 9308466, C09K 21/12, 1998).

Наиболее близким к заявленному способу является способ огнезащитной обработки текстильных материалов, включающий пропитку материала водным раствором аммонийной соли амида аминотрисметиленфосфоновой кислоты (EA 006401, C09K 21/12, 2005).

Техническим результатом группы изобретений является снижение дымообразующей способности тканей и уменьшение выделения токсичных газов при их термическом разложении.

Указанный технический результат достигается за счет того, что состав для огнезащитной обработки текстильного материала из смеси волокон содержит нитрилотрисметиленфосфоновую кислоту, в качестве азотсодержащего соединения берут бикарбонат аммония 1,1:1,0 с кислотой и добавляют ацетат цинка (20-40 г/л или 0,25-0,4 мас. частей).

В конкретном случае состав характеризуется тем, что для обработки текстильных материалов используется раствор при следующем содержании компонентов, г/л:

нитрилотрисметиленфосфоновая кислота - 60-150,

бикарбонат аммония - 66-165,

ацетат цинка - 20-40,

вода до 1 л.

Целесообразно использовать также следующее условие: оптимальное массовое соотношение фосфора к цинку в составе составляет 2:1, обеспечивающее наиболее эффективное снижение дымообразования и выделение токсичных продуктов в процессе горения текстильных материалов.

Результат достигается также за счет того, что предложенный способ получения текстильного материала пониженной горючести, дымообразующей способности и низкой токсичности продуктов горения включает пропитку текстильного материала составом по любому из предыдущих пунктов, последующий отжим материала, его сушку и термообработку при 140-160°C.

Изобретение иллюстрируют примеры конкретной реализации.

Пример 1

Ткань из смеси хлопка и полиэфирного волокна (50%:50%) пропитывают водным раствором, приготовленным последовательным добавлением к 80 г нитрилотрисметиленфосфоновой кислоты 88 г бикарбоната аммония до полного растворения и дозировкой 30 г ацетата цинка. Объем раствора доводится до 1 литра.

Пропитанную ткань высушивают при температуре 100-110°C и подвергают термообработке при 160°C в течение 3 мин.

Ткань характеризовалась КИ=32,4%.

Пример 2 (получение состава по п.3 формулы изобретения)

Шерстяное ковровое напольное покрытие пропитывают раствором следующего состава, г/л:

нитрилотрисметиленфосфоновая кислота - 110,

бикарбонат аммония - 120,

ацетат цинка - 35,

вода до 1 л.

Пропитанное ковровое покрытие высушивают при температуре 100-110°C и подвергают термообработке при 140°C в течение 3 мин.

Покрытие характеризовалось КИ=34,1%, по дымообразующей способности и токсичности продуктов горения соответствует требованиям международного стандарта FAR 25/853, Part 25.

Огнезащитные показатели оценивались по значению кислородного индекса, определяемого в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89.

Дымообразующая способность и токсичность продуктов горения текстильных материалов, используемых для отделки интерьера помещений, т.е. декоративно-отделочных, мебельных тканей, оценивались в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89 (п.4.18, п.4.20 соответственно).

Таблица 1
Показатели токсичности и дымообразующей способности тканей различного состава, обработанных заявляемым составом
Наименование образца ткани, состав, %	КИ, %	Коэффициент дымообразования (режим тления), м2/кг	Токсичность продуктов горения, мг/г
Выход CO	Выход CO2
Гобелен (50 хлопок: 50 полиэфир)	исходная	20,3	1449	120	355
обработанная	32,4	465	78	188
Мебельная (35 хлопок: 65 полиэфир)	исходная	19,8	1348	109	423
обработанная	31,7	610	60	206
Мебельная (100 полиэфир	исходная	20,1	1456	132	1341
обработанная	33,2	690	21	463

Таблица 2
Влияние соотношения фосфора и цинка в огнезамедлительном составе на выход газообразных продуктов горения и коэффициент дымообразования напольных шерстяных покрытий
Наименование образца	Соотношение фосфора и цинка в огнезамедлительном составе	Выход газообразных соединений при терморазложении CO/CO2, мг/г (ГОСТ 12.1.044-89, п.4.20)	Коэффициент дымообразования (режим тления), м2/кг (ГОСТ 12.1.044-89, п.4.18)
Шерстяное ковровое напольное покрытие исходное	-	141/745	890
Шерстяное ковровое напольное покрытие обработанное	1:1	126/498	499
1:2	129/518	536
2:1	79/397	412

Дымообразующая способность напольных ковровых покрытий, используемых для обивки салонов самолетов, проводилась в соответствии требованиями АП-25 п.853 Приложение F Часть V (ГОСТ 24632) и международным стандартом FAR 25/853, Part 25.

Таблица 3
Дымообразующая способность обработанных шерстяных ковровых напольных покрытий
Наименование образца	Режим испытания	Показатели дымообразования	Группа дымообразования
Д2	Д4	Дмакс
Обработка без цинка	горение	80	199	222	IV
пиролиз	36	148	220
Обработка составом (фосфор: цинк = 2:1)	горение	28	102	200	IV
пиролиз	26	80	204
Допустимые значения (в соответствии с АП-25 п.853 Приложение F Часть V), не более		200
Допустимые значения (в соответствии с FAR 25/853, Part 25), не более
горение		250
пиролиз		150

Таблица 4
Количество выделившихся токсичных продуктов при горении обработанного шерстяного коврового покрытия
Наименованиегазообразного соединения	Допустимоезначение через 4 мин горения [ppm]	Выделилось впроцессе пиролиза, [ppm]	Выделилось впроцессе горения, [ppm]
HCN	150	10	30
CO	1000	10	100
NO-NO2	100	2	20
SO2-H2S	100	0	0
HF	100	0	0
HCl	150	0	0

Как видно из Таблиц, изобретение позволяет реализовать заявленное назначение с достижением указанного технического результата.

1. Состав для огнезащитной обработки текстильного материала из смеси волокон, содержит нитрилотрисметиленфосфоновую кислоту, в качестве азотсодержащего соединения берут бикарбонат аммония 1,1:1,0 с кислотой и добавляют ацетат цинка (20-40 г/л или 0,25-0,4 мас.ч.).

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что для обработки текстильных материалов используется раствор при следующем содержании компонентов, г/л:

нитрилотрисметиленфосфоновая кислота	60-150
бикарбонат аммония	66-165
ацетат цинка	20-40
вода	до 1 л

3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что оптимальное массовое соотношение фосфора к цинку составляет 2:1, обеспечивающее наиболее эффективное снижение дымообразования и выделение токсичных продуктов в процессе горения текстильных материалов.

4. Способ получения текстильного материала пониженной горючести, дымообразующей способности и низкой токсичности продуктов горения, включающий пропитку текстильного материала составом по любому из предыдущих пунктов, последующий отжим материала, его сушку и термообработку при 140-160°С.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что огнезащитной обработке подвергают текстильные материалы из синтетических и смеси синтетических и целлюлозных волокон.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что огнезащитной обработке подвергают шерстяные ковровые напольные покрытия.