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汽車內飾面料阻燃加工

時間:2020年06月05日 所屬分類:推薦論文 點擊次數:

摘要:汽車所耗費汽車內飾材料大約在30kg左右,這些汽車內部的裝飾材料大多是由具有易燃性的紡織品、纖維、塑料、人造革以及合成物等材料組成,并且汽車內飾材料主要分布在汽車內部的頂棚、車門、地毯、座椅、安全帶以及后備箱等部位。然而汽車在運行的過程

  摘要:汽車所耗費汽車內飾材料大約在30kg左右,這些汽車內部的裝飾材料大多是由具有易燃性的紡織品、纖維、塑料、人造革以及合成物等材料組成,并且汽車內飾材料主要分布在汽車內部的頂棚、車門、地毯、座椅、安全帶以及后備箱等部位。然而汽車在運行的過程中,由于電路短路、汽車機械故障或者交通事故等原因都會引起火災,造成駕乘人員受傷或者財物損失。而汽車內部的裝飾材料,由于具有易燃性通常會加重事故的嚴重程度。本試驗主要討論在滌綸染色中添加阻燃劑的工藝,比較兩種不同類型的阻燃劑性能,及其對染色加工工藝的影響。

  關鍵詞:汽車內飾;滌綸;浴中阻燃劑;阻燃測試

針織工業

  前言:由于汽車內飾材料種類較多,但是按照材料的來源大致可以分為三類:第一大類是纖維類,第二類是塑料類,第三類是橡膠類。人造纖維類在汽車里主要用于汽車的坐墊、地毯以及車簾等,目前,我們常見到的纖維有羊毛類、人造纖維類。塑料類在現代的汽車當中,利用阻燃性塑料制成的汽車內部材料可以代替兩到三倍的傳統材料,因此根據塑料具有容易成形、重量小等特點,主要應用于汽車內部的輕小零件、車門以及車頂,起到一定的支撐作用。而對于橡膠來說,運用最多的是汽車輪胎還有一小部分的其他零部件。

  但是,在汽車內部設計的過程中,有些易燃的物體與人體接觸較多,比如汽車座椅、地毯、安全帶等,如果發生意外時,當這些易燃材料著火時,由于其直接與人體接觸,則會對人體造成嚴重的傷害;而且汽車中的有些部位,例如汽車電瓶、引擎等由于汽車內部的紡織品與這些部位之間的距離較近,當汽車的這些部位發生故障時,容易引發整個汽車著火,汽車內部裝飾材料將成為助燃材料,增加事故的嚴重程度。因此,研究汽車內部裝飾材料的延燒和阻燃性能將成為未來的方向,延長駕乘人員的逃跑和生存的時間。

  1、概述

  目前滌綸面料在汽車座椅和頂棚類的內飾材料中占有很大的比例,主要由于滌綸纖維優良的物理性能決定的,滌綸擁有非常出色的尺寸安定性,較高的強度,耐腐蝕性和耐熱性能,滌綸纖維軟化點在230-240℃,熔點在257-260℃,相比較其他常用纖維,這是非常好的數據。但滌綸纖維的極限氧指數(LOI)在21左右,而空氣中的氧氣含量也在21左右,也就是滌綸纖維的本身是沒有足夠阻燃性能的,而汽車內飾對阻燃的要求是非常高的,所以作為汽車內飾的滌綸面料在加工過程中會添加阻燃劑。

  以提供滌綸面料的阻燃性能,主要通過后續幾種工藝進行添加,滌綸在紡絲的前添加阻燃劑,通過混煉進入滌綸粒子,加工成的滌綸面料就有比較好的阻燃效果,而且是耐久型的,可進行多次水洗,仍保持很好的阻燃效果;通過滌綸染色時伴隨染料,同時上染到滌綸面料上,加工后會具有較好的阻燃效果,同時也有很好的耐水洗性,但會隨著水洗的次數,阻燃效果緩慢下降;在滌綸定型過程中加入,有兩大類阻燃劑,一類是鹽類的阻燃劑,阻燃效果比較好,但沒有耐水洗性,水洗后阻燃效果會消失,另一類是酯類的阻燃劑,也具有較好的阻燃效果,同時具有一定的耐水洗性;通過涂層的方法,使用阻燃劑混合樹脂,調配均勻后涂層到滌綸面料的背面,可以達到較好的阻燃效果,同時可以增強面料的強度和耐磨耗性

  2、試驗

  2.1試驗用材料

  汽車內飾用面料(100%滌綸);分散染料黃/紅/藍UNSE(Ciba染料);分散染料Blue79(浙江閏土);pH穩定劑AD-45(蘇州維明化工);分散均染劑(蘇州維明化工);浴中阻燃劑T-888(磷系);浴中阻燃劑T-889(鹵素系)

  2.2試驗用儀器

  高溫甘油染色機(廈門瑞比);實驗室用定型機(Rapid);電腦測色儀SF600PLUS-CT(Data-color);水平阻燃測試儀(南京江寧儀器)

  2.3試驗加工工藝工藝流程:染色--水洗--定型

  2.3.1染色

  (高溫甘油染色機);分散黃UNSE0.07%o.w.f;分散紅UNSE0.14%o.w.f;分散藍UNSE0.18%o.w.f;浴中阻燃劑3%6%9%12%o.w.f。

  2.3.2分散均染劑

  1g/L;pH穩定劑AD-452g/L(pH=4.5);浴比1:20130℃x45min。

  2.3.3定型

  (實驗室用定型機):165℃x2min

  2.4測試與評級方法

  2.4.1顏色測試:顏色測試使用電腦測色儀進行測試;顏色評級方法為對比無阻燃劑染色面料的顏色,顏色變化較大的較差。

  2.4.2阻燃測試與評價方法:阻燃測試方法為水平阻燃測試法,使用水平燃燒測試儀對面料進行測試,比較其阻燃性能。測試方法按照汽車內飾材料的燃燒特性GB8410-2006進行。阻燃的評價方法同樣按GB8410-2006進行。

  3、結果與分析

  3.1顏色測試

  浴中阻燃劑對滌綸浴中染色的影響測色結果,添加浴中阻燃劑的滌綸在同樣條件下顏色會變淡,色光會偏黃綠,同時隨著浴中阻燃劑添加量的增多,顏色越淡,但顏色黃綠程度并沒有變得更嚴重,同等用量的情況下,鹵素系浴中阻燃劑T-889對顏色深度的影響大于磷系浴中阻燃劑T-888。

  3.2阻燃測試

  浴中阻燃劑染色滌綸的阻燃效果測試結果,空白面料阻燃等級為E,不具備阻燃效果,阻燃劑的添加可以顯著提升滌綸的阻燃效果,阻燃劑添加量越大效果越好,當達到足夠用量時,可以達到阻燃A-0級,同時可以看出鹵素系阻燃劑T-889對阻燃的提升效果優于磷系阻燃劑T-888。

  3.3試驗分析

  浴中阻燃劑為大分子化合物顆粒,比較類似分散染料,但會比分散染料顆粒大,在同浴染色中會和分散染料同時上染面料,會阻止分散染料的上染,形成浴中阻燃劑用量越高,顏色越淡的情況。就阻燃效果來看,鹵素系阻燃劑的效果優于磷系阻燃劑,其主要原因是因為阻燃機理有所區別,鹵素系的阻燃原理是鹵素可以燃燒氣體中的氫、氧、羥基等染色不可缺少的自由基結合,從根源上阻止燃燒繼續,磷系的阻燃原理是磷染色產生磷酸,可以促進成炭,同時隔離氧氣達到阻燃效果,鹵素系的阻燃效果更直接,效率更高。

  結語:(1)浴中阻燃劑對滌綸面料的顏色有一定的影響,同時隨著阻燃劑用量的增加,影響越大。鹵素系阻燃劑的影響比磷系阻燃劑更大。(2)阻燃效果會隨著阻燃劑用量增加而增強,鹵素系阻燃劑的阻燃效果比磷系阻燃劑更好。(3)對于汽車用滌綸面料,使用鹵素系阻燃劑3%-6%o.w.f可以較好的阻燃效果,磷系阻燃劑在用量6%左右,可以達到較好的阻燃效果。

  參考文獻:

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  [4]李嫻,邵玉婉,陳文娟,etal.VDA275用于汽車內飾紡織品材料中甲醛釋放量的檢測研究[J].中國纖檢,2019(03).

  作者:鄧雅楠支愛春

  工業論文投稿刊物:《針織工業》創刊于1973年,多年來,為促進我國針織工業發展,加強針織工業科技信息交流,本刊密切注視國內外針織科技、針織生產方面的發展動向,大量搜集和報道了針織及染整方面的新技術、新工藝、新產品的開發情況。對行業的實用技術、技改經驗進行了推廣。

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