Способ обработки огнезащитным составом и огнезащищенный материал из целлюлозного волокна

Способ обработки огнезащитным составом и огнезащищенный материал из целлюлозного волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу обработки огнезащитным составом и к материалу из целлюлозного волокна, обработанному этим способом.

Уровень техники

Обычные огнезащитные составы, имеющиеся в продаже, использовались, главным образом, для обработки полиэфирных волокон и не могли быть использованы при обработке натуральных волокон, таких как волокна из хлопка и конопли, и целлюлозные волокна, представленные регенерированными волокнами, такими как вискоза. Кроме того, обычные огнезащитные составы имели проблемы, такие как недостаточные огнестойкие свойства и высокая концентрация выделяющегося из них формальдегида, и отсутствует огнезащитный состав, который мог бы быть использован, например, для одежды, которая требует достаточно высокой степени огнестойкости и безопасности для кожи.

Способы облучения волокнистого материала излучением до и/или после добавления к нему огнезащитного состава были предложены как способы обработки огнезащитным составом (патентные документы 1-4). Использованными огнезащитными составами были, например, винилфосфонатные олигомеры, винилфосфонат, фосфитные соединения, винилфосфатные соединения и т.п.

Патентный документ 1:JP-B 1-20268

Патентный документ 2: JP-A 5-163673

Патентный документ 3:JP-A 2001-254272

Патентный документ 4: JP-A 2006-183166

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Проблемы, которые должны быть решены изобретением

Однако ткани, обработанные обычными способами, не были достаточно огнестойкими. Проблемой было то, что даже если ткань показывала предпочтительную огнестойкость сразу после обработки, огнестойкость падала, когда ткань стирали. Стирка обработанных тканей приводит к явному ухудшению огнестойкости. Проблемой было также то, что обработанная ткань на ощупь становилась жестче.

Целью настоящего изобретения является предложить способ обработки огнезащитным составом и комплекс огнезащитных агентов для обработки облучением, которые могут обеспечить достаточную огнестойкость, и обработанный огнезащитным составом материал из целлюлозного волокна с достаточной огнестойкостью.

Другая цель настоящего изобретения - предложить способ обработки огнезащитным составом и комплекс огнезащитных агентов для обработки облучением, которые могут обеспечить достаточную огнестойкость и превосходное тактильное ощущение ткани.

В настоящем описании огнестойкость означает способность делать волокно менее возгораемым или способность делать волокно сопротивляющимся распространению пламени, даже если волокно загорелось.

Средства решения проблем

Настоящее изобретение относится к способу обработки огнезащитным составом, включающему:

стадию обработки излучением с облучением материала из целлюлозного волокна;

стадию обработки фосфором с добавлением способного к радикальной полимеризации фосфорсодержащего соединения к материалу из целлюлозного волокна; и

стадию обработки амином с добавлением аминного соединения к материалу из целлюлозного волокна.

Настоящее изобретение относится также к огнестойкому материалу из целлюлозного волокна, полученному путем прикрепления способного к радикальной полимеризации фосфорсодержащего соединения к целлюлозному волокну реакцией присоединения и прикрепления аминного соединения ионной связью к присоединенному и способному к радикальной полимеризации фосфорсодержащему соединению.

Настоящее изобретение относится также к комплексу огнезащитных агентов для радиационной обработки, включающему способное к радикальной полимеризации фосфорсодержащее соединение и аминное соединение.

Эффект изобретения

Согласно способу обработки огнезащитным составом по настоящему изобретению можно получить материал из целлюлозного волокна с достаточно улучшенной огнестойкостью, т.е. с улучшенной стойкостью к первичному пламени и с устойчивостью огнестойкости во время стирки. Можно также в достаточной степени сохранить предпочтительное тактильное ощущение материала из целлюлозного волокна путем регулирования рН обрабатывающего раствора, содержания фосфора в исходном материале для огнезащитного состава и других факторов.

Наилучший способ осуществления изобретения

Способ обработки огнезащитным составом согласно настоящему изобретению отличается тем, что включает:

стадию обработки облучением с облучением материала из целлюлозного волокна излучением;

стадию обработки фосфором с добавлением способного к радикальной полимеризации фосфорсодержащего соединения к материалу из целлюлозного волокна; и

стадию обработки амином с добавлением аминного соединения к материалу из целлюлозного волокна.

Материал из целлюлозного волокна, к которому применяется способ согласно настоящему изобретению, называемый здесь далее просто волокнистым материалом, не является особо лимитированным, если он является исходным материалом, содержащим целлюлозное волокно. Примеры целлюлозных волокон включают натуральные волокна, такие как хлопковые, льняные, рами и другие растительные волокна; восстановленные волокна, такие как вискоза, Polynosic, Modal, Cupra и Tencel; полусинтетические волокна, включающие целлюлозные волокна, такие как триацетат и диацетат, и т.п. В частности, предпочтительными являются целлюлозные волокна, включающие натуральные целлюлозные волокна, восстановленные целлюлозные волокна и производные целлюлозы, такие как ацетаты. Натуральные целлюлозы выше включают не только натуральные целлюлозы, но также мерсеризованные целлюлозы и целлюлозы, обработанные жидким аммиаком. Примеры других волокон, которые могут быть включены в целлюлозные материалы, включают волокна животного происхождения, такие как шерсть, мохер, кашемир и другие; синтетические волокна, такие как полиэфирные, полиэтиленовые, полипропиленовые и акриловые; и т.п. Волокнистый материал может находиться в любом виде, например в форме хлопка, в форме нити, такой как пряжа, смешанная пряжа или композитная пряжа; в форме полотна, такого как текстильное полотно, трикотажное полотно или нетканое полотно; или в форме изделия из волокон, изготовленного из полотна.

Содержание целлюлозного волокна в материале из целлюлозного волокна для дальнейшего улучшения огнестойкости составляет обычно 20% масс. или более, предпочтительно 50% масс. или более и более предпочтительно 100%.

В настоящем изобретении стадия обработки облучением, стадия обработки фосфором и стадия обработки амином могут проводиться в любом порядке. Можно обеспечить достаточную огнестойкость, даже если стадии проведены в любом порядке. Это возможно потому, что способное к радикальной полимеризации фосфорсодержащее соединение прикрепляется к целлюлозному волокну реакцией присоединения и аминное соединение реагирует с присоединенным и способным к радикальной полимеризации участком фосфорорганического соединения, даже если стадии проведены в любом порядке. Например, если стадию обработки фосфором проводят до или после стадии обработки облучением, способное к радикальной полимеризации фосфорсодержащее соединение прикрепляется к целлюлозному волокну реакцией присоединения. Аминное соединение быстро реагирует с участками способного к радикальной полимеризации фосфорсодержащего соединения, когда такие связи образовались в присутствии аминного соединения. С другой стороны, даже если стадию обработки амином проводят после образования таких связей, аминное соединение может быстро реагировать с присоединенными и способными к радикальной полимеризации участками фосфорсодержащего соединения.

В настоящем изобретении детальный механизм проявления огнестойкости еще должен быть понят, но может быть основан на следующем механизме. Волокнистый материал, полученный с применением способа согласно настоящему изобретению быстро высвобождает участок аминного соединения, разлагает участок фосфорсодержащего соединения в области горения, образуя пятиокись фосфора, и таким образом формирует обуглившуюся пленку на поверхности целлюлозного волокна. Сформировавшаяся обуглившаяся пленка проявляет не только адиабатическое действие подавления теплопереноса в волокно, но также экранирующее действие предотвращения диффузии горючих продуктов разложения, образовавшихся внутри волокна, в область горения, предотвращая таким образом возгорание поджигом и проявляя огнестойкость. Кроме того, участки аминного соединения не замещаются ионами натрия и кальция, происходящими от стиральных агентов и воды во время стирки, и, возможно, таким путем огнестойкость радикально улучшается после стирки. В настоящем изобретении, даже когда нижний край вертикально расположенного волокнистого материала поджигают пламенем, выдуваемым вертикально из газовой горелки согласно методу вертикальной метановой горелки, исходный материал обугливается, достаточно предотвращая горение. В отсутствие обработки амином ионы натрия и кальция и другие ионы, происходящие от стиральных агентов и воды, реагируют с участками и адсорбируются на участках фосфорсодержащего соединения во время стирки. Такой волокнистый материал устойчив к высвобождению натрия и калия в области горения, тормозя разложение соединения фосфора и понижая таким образом огнестойкость после стирки.

В настоящем изобретении может быть добавлена стадия сшивки для улучшения стойкости при стирке. Стадию сшивки предпочтительно проводят после стадии обработки облучением, стадии обработки фосфором и стадии обработки амином. После реакции с аминным соединением и способным к радикальной полимеризации фосфорсодержащим соединением сшивающее соединение сшивает аминное соединение с другим аминным соединением, используя избыточные аминогруппы, таким образом дополнительно улучшая огнезащитное действие после стирки.

Примеры порядка стадии обработки облучением, стадии обработки фосфором и стадии обработки амином включают следующие:

(1) стадия обработки облучением - стадия обработки фосфором - стадия обработки амином;

(2) стадия обработки амином - стадия обработки облучением - стадия обработки фосфором;

(3) стадия обработки облучением - стадия одновременной обработки фосфором и амином в одной и той же ванне;

(4) стадия обработки фосфором - стадия обработки облучением - стадия обработки амином;

(5) стадия обработки амином - стадия обработки фосфором - стадия обработки облучением;

(6) стадия одновременной обработки фосфором и амином в одной и той же ванне - стадия обработки облучением; и

(7) стадия обработки фосфором - стадия обработки амином - стадия обработки облучением.

После стадий (1)-(7) может быть добавлена стадия сшивки.

Стадию обработки фосфором предпочтительно проводят после стадии обработки облучением для подавления полимеризации способного к радикальной полимеризации фосфорсодержащего соединения, не присоединенного к волокнистому материалу. В таком случае обработка амином может быть проведена до стадии обработки облучением одновременно со стадией обработки фосфором в одной и той же ванне или после стадии обработки фосфором. Примерами предпочтительного порядка операций являются порядки (1)-(3) и, в особенности, порядки (1) и (2) являются предпочтительными для подавления реакции между способным к радикальной полимеризации фосфорсодержащим соединением и аминным соединением с раствором для одновременной обработки в одной и той же ванне.

Первое осуществление

В первом осуществлении настоящего изобретения применяют приведенный выше порядок стадий (1).

Стадия обработки облучением

В начале осуществления волокнистый материал облучают излучением. Облучение дает возможность способному к радикальной полимеризации фосфорсодержащему соединению прикрепиться химически к волокнистому материалу реакцией присоединения способных к радикальной полимеризации на стадии обработки фосфора, описанной ниже. Обработка облучением генерирует радикалы на целлюлозном волокне, и генерированные радикалы образуют химические связи способных к радикальной полимеризации групп фосфорсодержащего соединения с целлюлозным волокном на стадии обработки фосфором. Радикалы на целлюлозном волокне легко возникают на пятом атоме углерода и затем на четвертом и первом атомах углерода структурного звена молекулы целлюлозы, и считается, что радикалы возникают также на втором, третьем и шестом атомах углерода. Способное к радикальной полимеризации фосфорсодержащее соединение может связываться с любым атомом углерода.

Примеры излучения для использования включают пучки частиц, такие как пучок электронов, бета-луч и альфа-луч; ионизирующее излучение, такое как ультрафиолетовое, рентгеновские лучи и гамма-лучи, и т.п. В частности, использование пучка электронов является предпочтительным с точки зрения легкости обращения с ним, стабильности и эффективности генерирования радикалов.

Условия одноразового облучения излучением не являются особо лимитированными, если образуются связи между целлюлозным волокном и фосфорсодержащим соединением, и, например, облучение может быть проведено при жестких условиях в течение короткого периода или при мягких условиях в течение длительного периода. Конкретно, когда излучается пучок электронов, экспозиционная доза обычно составляет от 1 до 200 кГр, предпочтительно от 5 до 100 кГр, более предпочтительно от 10 до 50 кГр.

В частности, когда излучается пучок электронов, облучение предпочтительно проводят в атмосфере азота, и пучок электронов может быть излучен на одну сторону исходного материала, потому что пучок электронов проникает в материал, но предпочтительно после обработок облучением, фосфором и амином согласно настоящему изобретению проводят дополнительную обработку облучением, чтобы сделать обработку согласно настоящему изобретению более надежной. Если проводят дополнительное облучение, второе облучение предпочтительно проводят на стороне, противоположной первой облученной стороне. Если проводится обработка сшивкой, вторую обработку облучением предпочтительно проводят до обработки сшивкой.

Может быть использовано любое оборудование для излучения пучка электронов, доступное в продаже, и используют, например, аппарат для излучения пучка электронов типа электрозавесы, такой как EC250/15/180L (производимый Iwasaki Electric Co., Ltd.), EC300/165/800 (производимый Iwasaki Electric Co., Ltd.) или EPS300 (производимый NHV Corporation).

Стадия обработки фосфором

Затем к волокнистому материалу добавляют способное к радикальной полимеризации фосфорсодержащее соединение. Радикалы, генерированные на волокне, поскольку они используются в качестве исходных точек, перемещаются к способным к радикальной полимеризации группам фосфорсодержащего соединения, образуя в результате химические связи между фосфорсодержащими соединениями и целлюлозным волокном. Радикал, перенесенный к способной к радикальной полимеризации группе фосфорсодержащего соединения, присоединяется к способной к радикальной полимеризации группе другого фосфорсодержащего соединения, что может происходить цепным образом. Если цепная реакция развивается до определенной степени, могут произойти реакции обрыва цепи путем образования связи между концевыми радикалами, а также между концевым радикалом и другими радикалами целлюлозы.

Способное к радикальной полимеризации фосфорсодержащее соединение (может называться в настоящем описании просто фосфорсодержащим соединением) является соединением, содержащим в молекуле способную к радикальной полимеризации группу и атом фосфора. Способной к радикальной полимеризации группой является функциональная группа, имеющая способную к радикальной полимеризации двойную связь углерод-углерод, и их примеры включают винильную, (мет)акрилоильную, аллильную и другие группы.

Фосфорсодержащим соединением для использования является, например, ненасыщенный органический эфир фосфорной кислоты, и примеры их предпочтительного использования включают винилфосфатные соединения, представленные общей формулой (1) (называемые далее винилфосфатными соединениями (1)).

Формула (1):

В общей формуле (1) R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода или метильную группу; предпочтительно R¹ представляет метильную группу, а R² является атомом водорода.

R³ представляет атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, или аллильную группу, которая может иметь заместитель, предпочтительно атом водорода.

Буква "n" означает 1 или 2.

Буква "m" означает целое число от 1 до 6, предпочтительно целое число от 1 до 3, и более предпочтительно представляет 1.

Например, связующая структура, образовавшаяся, когда винилфосфатное соединение (1), в котором n=1, присоединено к волокнистому материалу, описана ниже. В настоящем описании термин "Cell" представляет целлюлозу.

Формула (2):

В общих формулах (А1) и (В1) R¹, R², R³, n, m и r соответственно являются следующими:

R¹, R², R³, n и m являются такими же, как описано в общей формуле (1).

Буква "r" означает целое число, равное 1 или более.

Примеры предпочтительных винилфосфатных соединений (1) включают моно(2-акрилоилоксиэтил)фосфат, моно(2-метакрилоилоксиэтил)-фосфат, бис(2-акрилоилоксиэтил)фосфат, бис(2-метакрилоилоксиэтил)фосфат, диэтил(2-акрилоилоксиэтил)фосфат, диэтил(2-метакрилоилоксиэтил)фосфат, дифенил(2-акрилоилоксиэтил)фосфат, дифенил(2-метакрилоилоксиэтил)фосфат, полиалкиленгликоль-(2-акрилоилоксиэтил)фосфат, полиалкиленгликоль-(2-метакрилоилоксиэтил)фосфат и т.п.

Винилфосфатные соединения имеются в продаже.

Например, моно(2-метакрилоилоксиэтил)фосфат и бис(2-метакрилоил-оксиэтил)фосфат доступны от Sigma Aldrich Japan K.K и Kyoeisha Chemical Co., Ltd.

Например, смесь моно(2-метакрилоилоксиэтил)фосфата и бис(2-метакрилоилоксиэтил)фосфата доступна как "ALBRITECT™ 6835" (производится Rhodia Nicca, Ltd.).

Например, моно(2-метакрилоилоксиэтил)фосфат доступен как "Phosmer M" (производится Uni-Chemical Co., Ltd.).

Например, полиалкиленгликоль-(2-акрилоилоксиэтил)фосфат доступен как "SIPOMER PAM-100" (производится Rhodia Nicca, Ltd.).

Например, полиэтиленгликоль-(2-метакрилоилоксиэтил)фосфат доступен как "Phosmer PE" (производится Uni-Chemical Co., Ltd.).

Фосфорсодержащее соединение обычно добавляют к волокнистому материалу в виде водного раствора. Концентрация фосфорсодержащего соединения в водном растворе не является особо лимитированной, если достигается цель настоящего изобретения, и предпочтительно составляет, например, от 10 до 70% масс, в частности от 20 до 60% масс., по отношению к суммарному количеству водного раствора. Может быть использовано одно фосфорсодержащее соединение, или два или более типа их могут быть использованы в сочетании. Если используют два или более фосфорсодержащих соединений, то их суммарное количество предпочтительно находится в вышеуказанном интервале.

Способ добавления фосфорсодержащего соединения не является особо лимитированным, если исходный материал пропитывают водным раствором, и может быть использован, например, способ погружения исходного материала в водный раствор и его отжима, способ нанесения водного раствора на материал, способ разбрызгивания водного раствора на него и т.п. Предпочтительно применять способ погружения исходного материала в водный раствор и его отжима для того, чтобы легко и равномерно наделить материал свойством огнестойкости.

Захват водного раствора фосфорорганического соединения в исходный материал не является особо лимитированным, если достигается цель настоящего изобретения, и обычно может быть ниже, когда концентрация фосфорсодержащего соединения в водном растворе более высока. Когда концентрация фосфорсодержащего соединения в водном растворе является более низкой, захват достигает более высокой величины. Например, когда концентрация водного раствора достигает концентрации, указанной выше, захват обычно достигает от 50 до 100% масс., предпочтительно от 60 до 80% масс. Температура водного раствора фосфорорганического соединения не является особо лимитированной и может быть, например, комнатной температурой.

В настоящем описании захват определен как процент привеса водного раствора по отношению к массе исходного материала в сухом состоянии.

Когда в качестве способа добавления водного раствора фосфорсодержащего соединения используют способ погружения исходного материала в водный раствор и отжима, намоченный исходный материал отжимают до тех пор, пока не будет достигнут захват. Способом отжима для использования предпочтительно является способ отжима катком с точки зрения равномерности.

Водный раствор фосфорсодержащего соединения может содержать дополнительные соединения, обычно используемые в качестве огнезащитных средств для волокон, регуляторы рН, органические растворители и сурфактанты, если достигается цель настоящего изобретения.

Добавление регулятора рН является эффективным для сохранения прочности ткани обработанного огнезащитным составом исходного материала и для доведения рН водного раствора до нейтральности. Используемым регулятором рН является аминное соединение, описанное ниже, предпочтительно аммиак. Например, если винилфосфатное соединение (1) используют в количестве от 25 до 35% масс. и аммиак используют в качестве регулятора рН, аммиак используют в концентрации ниже 3% масс., в частности от 0,5 до 2% масс.

Примеры органических растворителей для использования включают метанол, этанол, 1-пропанол, 2-пропанол, н-бутанол, диметилформамид, диоксан, диметилсульфоксид, бензол, толуол, ксилол и т.п.

На стадии обработки фосфором после обработки фосфором предпочтительно проводят старение.

Старение представляет собой технологическую обработку для ускорения реакции путем выдержки технологического раствора при повышенной до некоторой степени температуре, например при температуре от 20 до 50°С. Таким путем можно привести реакцию между целлюлозным волокном и фосфорсодержащим соединением к состоянию насыщения. Например, исходный материал, к которому добавлен водный раствор обрабатывающего агента, выдерживают в течение времени от 1 минуты до 24 часов. В настоящем осуществлении дополнительную обработку облучением предпочтительно проводят после стадии обработки фосфором, предпочтительно после старения на стадии обработки фосфором и перед водной промывкой. Обработка способствует химическому связыванию фосфорсодержащего соединения с волокнистым материалом, делая возможным более эффективное проявление предпочтительной огнезащитной способности. Дополнительная обработка облучением может быть проведена способом, подобным тому, который применен на стадии обработки облучением до стадии обработки фосфором. Старение предпочтительно проводят сразу после дополнительной обработки облучением.

Стадия обработки амином

Затем к волокнистому материалу добавляют аминное соединение. Аминное соединение быстро реагирует с участками фосфорсодержащего соединения, прикрепленными к целлюлозному волокну, образуя в результате ионные связи.

Аминное соединение не является особо лимитированным, если оно является соединением, которое способно образовать в воде ион аммония, и примеры соединений для использования включают амины от аминов с относительно низкой молекулярной массой до аминов с относительно высокой молекулярной массой. Из числа аминных соединений амины, имеющие молекулярную массу менее 300, названы соединениями с низкой молекулярной массой, в то время как амины, имеющие молекулярную массу 300 или более, названы соединениями с высокой молекулярной массой.

Группа иона аммония [-N⁺(R)₃] аминного соединения, генерированная в воде, является одновалентной положительно заряженной группой. С другой стороны, участок фосфорсодержащего соединения, прикрепленный к целлюлозному волокну, например группа -OR³ в общих формулах (А1) и (В1) выше, генерирует в воде одновалентную отрицательно заряженную группу [-O^- группу]. Следовательно, эти группы присоединяются друг к другу электрически, приводя в результате к образованию ионных связей между аминным соединением и участком фосфорсодержащего соединения.

Примеры предпочтительных аминных соединений с низкой молекулярной массой включают аммиак; аммонийные соли, такие как гидроксид тетраэтиламмония; алифатические моноамины, такие как этиламин, моноэтаноламин, диэтиламин, триэтиламин, глицин и карбонат гуанидина; ароматические моноамины, такие как анилин и бензиламин; гетероциклические моноамины, такие как имидазол; алифатические полиамины, такие как этилендиамин, гексаметилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетраамин и гуанидин; ароматические полиамины, такие как фенилендиамин; гетероциклические полиамины, такие как пиперазин и N-аминоэтилпиперазин; и т.п. Аминное соединение с низкой молекулярной массой предпочтительно имеет так много аминогрупп, насколько это возможно в молекуле, для дополнительного улучшения огнестойкости, а также тактильного ощущения обработанного волокнистого материала.

В качестве аминного соединения с высокой молекулярной массой используют полимер, содержащий аминогруппы, и предпочтительные примеры его включают полиэтиленимин, полиаллиламин, конденсаты дициандиамид-формалин, конденсаты дициандиамид-алкилен (полиамин) и т.п. Молекулярная масса аминного соединения с высокой молекулярной массой не является особо лимитированным, если оно растворимо в воде в заданной концентрации, и обычно составляет от 300 до 100000, предпочтительно от 500 до 5000 как средневесовая молекулярная масса. Средневесовая молекулярная масса в настоящем описании есть величина, определенная хроматографическим методом.

Полиэтиленимины доступны, например, как ряд продуктов Epomin SP, производимых Nippon Shokubai Co., Ltd. Типичные их примеры включают Epomin SP-003, SP-006, SP-012, SP-018, SP-200, Р-1000 и т.п.

Полиаллиламины доступны, например, как ряд продуктов РАА, производимых Nitto Boseki Co., Ltd. Типичные их примеры включают РАА-01, РАА-03, РАА-05, РАА-08, РАА-15С, РАА-25 и т.п.

Конденсаты дициандиамид-формалин доступны, например, как Neofix F, производимый Nicca Chemical Co., Ltd.

Конденсаты дициандиамид-алкилен (полиамин) доступны, например, как Fix SK-30, производимый Satoda Chemical Industries Co., Ltd.

Для дополнительного улучшения огнестойкости, а также тактильного ощущения обработанного волокнистого материала предпочтительно используют одно или несколько аминных соединений, выбранных из группы, состоящей из аммиака, алифатических моноаминов, алифатических полиаминов и содержащих аминогруппу полимеров (в частности, полиэтиленимина, полиаллиламина и конденсатов дициандиамид-формалина), и более предпочтительно в качестве аминных соединений используют содержащие аминогруппу полимеры.

Если проводят стадию сшивки, аминным соединением предпочтительно является первичное или вторичное аминное соединение, и, например, предпочтительным является использование полиаллиламина как первичного аминного соединения и полиэтиленимина как вторичного аминного соединения.

Аминное соединение обычно добавляют к волокнистому материалу в виде водного раствора. Концентрация аминного соединения в водном растворе не является особо лимитированной, если достигается цель настоящего изобретения, и может составлять, например, от примерно 5 до 30% масс. по отношению к суммарному количеству водного раствора. Может быть использовано одно аминное соединение, или два или более аминных соединений могут быть использованы в сочетании. Если используют два или более аминных соединений, то их суммарное количество предпочтительно находится в вышеуказанном интервале.

Способ добавления аминного соединения не является особо лимитированным, если исходный материал пропитывают водным раствором, и может быть принят способ добавления, подобный способу добавления фосфорсодержащего соединения. Например, предпочтительно использовать способ обработки исходного материала в водном растворе при определенной температуре (от 40 до 80°С) в течение определенного периода времени (от 10 до 120 минут), способ погружения исходного материала в водный раствор, отжима и обработки его при определенной температуре (от 30 до 70°С) в течение определенного периода времени (от 1 до 24 часов) или способ погружения исходного материала в водный раствор и отжима его.

Захват водного раствора аминного соединения в исходный материал не является особо лимитированным, если достигается цель настоящего изобретения, и обычно захват может быть ниже, когда концентрация аминного соединения в водном растворе более высока. С другой стороны, когда концентрация аминного соединения в водном растворе является более низкой, захват достигает более высокой величины. Например, когда концентрация водного раствора достигает концентрации, указанной выше, захват обычно достигает от 50 до 100% масс., предпочтительно от 60 до 80% масс. Температура водного раствора аминного соединения не является особо лимитированной и может быть, например, комнатной температурой.

Когда в качестве способа добавления водного раствора аминного соединения используют способ погружения исходного материала в водный раствор и отжима, намоченный исходный материал отжимают до тех пор, пока не будет достигнут захват, и способом отжима для использования предпочтительно является способ отжима катком.

Водный раствор аминного соединения может содержать органические растворители и сурфактанты, если достигается цель настоящего изобретения. Органическими растворителями для использования являются растворители, подобные органическим растворителям, содержащимся в водном растворе фосфорсодержащего соединения.

На стадии обработки амином после обработки амином проводят старение способом, подобным способу на стадии обработки фосфором, и предпочтительно дополнительно проводят промывку водой. Старение приводит реакцию между участками фосфорсодержащего соединения, прикрепленными к целлюлозному волокну, и аминным соединением к состоянию насыщения. Водная промывка может удалить непрореагировавшее фосфорсодержащее соединение и технологические агенты, такие как аминное соединение.

После водной промывки обычно проводят сушку. Сушку осуществляют, например, при хранении волокнистого материала при 20-85°С в течение 0,5-24 часов.

В настоящем осуществлении дополнительную обработку облучением предпочтительно проводят между стадией обработки фосфором и стадией обработки амином, конкретно, после старения на стадии обработки фосфором и перед стадией обработки амином. Обработка способствует химическому связыванию фосфорсодержащего соединения с волокнистым материалом, делая возможным более эффективное проявление предпочтительной огнезащитной способности. Дополнительная обработка облучением может быть проведена способом, подобным тому, который применен на стадии обработки облучением, описанной выше. Старение предпочтительно проводят сразу после дополнительной обработки облучением способом, подобным способу старения на стадии обработки фосфором.

ВТОРОЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ

Во втором осуществлении настоящего изобретения применяют порядок стадий (2). Здесь далее будет описана каждая стадия второго осуществления, но каждая стадия идентична такой стадии в первом осуществлении за исключением того, что порядок операций является отличным, если не указано иное.

Стадия обработки амином

В начале осуществления к волокнистому материалу добавляют аминное соединение. Аминное соединение, добавленное на этой стадии, быстро реагирует с участками фосфорсодержащего соединения, прикрепленными к целлюлозному волокну, на одной из последующих стадий обработки облучением, а также обработки фосфором, если оно присутствует на поверхности целлюлозного волокна.

На данной стадии старение предпочтительно проводят после обработки амином способом, подобным старению на стадии обработки фосфором первого осуществления, но водная промывка предпочтительно исключена. Это обусловлено тем, что водная промывка удаляет аминное соединение с волокнистого материала. Старение делает возможным эффективное удерживание аминного соединения в волокнистом материале.

Стадия обработки облучением

Затем волокнистый материал облучают излучением. Оно генерирует радикалы на целлюлозном волокне даже в присутствии аминного соединения, и фосфорсодержащее соединение может прикрепиться к целлюлозному волокну реакцией присоединения способных к радикальной полимеризации групп фосфорсодержащего соединения на стадии обработки фосфором.

Стадия обработки фосфором

Затем к волокнистому материалу добавляют способное к радикальной полимеризации фосфорсодержащее соединение. Даже в присутствии аминного соединения радикалы, генерированные на волокне на предыдущей стадии как исходные точки, перемещаются к способным к радикальной полимеризации группам фосфорсодержащего соединения, образуя в результате химические связи между фосфорсодержащими соединениями и целлюлозным волокном и реакцию аминного соединения с участками прикрепленного фосфорсодержащего соединения.

На данной стадии после обработки фосфором проводят старение способом, подобным старению на стадии обработки фосфором первого осуществления и предпочтительно дополнительно проводят промывку водой. Старение приводит реакцию между целлюлозным волокном и фосфорсодержащим соединением к состоянию насыщения, а также реакцию между участками фосфорсодержащего соединения, прикрепленными к целлюлозному волокну, и аминным соединением к состоянию насыщения. Водная промывка удаляет непрореагировавшее фосфорсодержащее соединение и технологические агенты, такие как аминное соединение. После водной промывки обычно проводят сушку. Сушку осуществляют, например, при хранении волокнистого материала при 20-85°С в течение 0,5-24 часов.

В настоящем осуществлении дополнительную обработку облучением предпочтительно опять проводят после стадии обработки фосфором, конкретно после старения на стадии обработки фосфором и перед водной промывкой. Обработка способствует химическому связыванию фосфорсодержащего соединения с волокнистым материалом и реакции участка фосфорсодержащего соединения с аминным соединением, делая возможным более эффективное проявление огнезащитной способности. Дополнительная обработка облучением может быть проведена способом, подобным способу на стадии обработки облучением в первом осуществлении. Старение более предпочтительно проводят сразу после дополнительной обработки облучением способом, подобным способу старения на стадии обработки фосфором в первом осуществлении.

ТРЕТЬЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ

В третьем осуществлении настоящего изобретения применяют порядок стадий (3). Здесь далее будет описана каждая стадия третьего осуществления, но каждая стадия идентична такой стадии в первом осуществлении за исключением того, что порядок операций является отличным, если не указано иное.

Стадия обработки облучением

В начале настоящего осуществления волокнистый материал облучают излучением. Оно генерирует радикалы на целлюлозном волокне, давая возможность фосфорсодержащему соединению прикрепиться химически к целлюлозному волокну реакцией присоединения способных к радикальной полимеризации групп на стадии однованной обработки, описанной ниже.

Стадия однованной обработки

Затем к материалу из целлюлозного волокна одновременно добавляют фосфорсодержащее соединение и аминное соединение. Обработка фосфором с присоединением фосфорсодержащего соединения к целлюлозному волокну и обработка амином с реакцией прикрепленного участка фосфорсодержащего соединения с аминным соединением проводятся в одной ванне.

Способ однованной обработки является таким же, как способ обработки на стадии обработки фосфором первого осуществления, аминное соединение, используемое на стадии обработки амином первого осуще