研究报告：一种皮革阻燃剂

    佛山市利庆阻燃科技有限公司专业从事阻燃剂，阻燃隔热布，阻燃皮革，阻燃无纺布，阻燃涂层胶的研发、生产、销售和纺织品的阻燃加工，产品订购热线：0757-85611280。

    近年来,随着人民生活水平的提高,汽车尤其是小型轿车逐渐成为家庭生活中必不可少的交通工具,而汽车坐垫革阻燃问题已经成为刻不容缓,亟待解决的问题。

    在皮革的加工过程中,会加入一些易燃的油脂、可燃的复鞣剂(如丙烯酸树脂、合成鞣剂、栲胶等)以及能燃的鞣剂,这些皮革化学品综合作用会导致皮革比较容易燃烧,上述影响皮革阻燃性的研究笔者已经做过研究[1],而对于与材料燃烧最易接触的表面,也就是皮革方面的涂层研究,却未见报道。众所周知,涂饰作为皮革加工中的非常重要环节,其既具有改变革的外观,弥补坯革使用性能的不足,又能提高使用价值,同时还能不损害皮革的天然性能特点。涂饰品质的好坏直接影响成革经济效益,它是成革外观品质的最终体现。涂饰剂是由多种材料混合而成的,其主要成分是成膜剂、着色剂、溶剂、助剂。而成膜剂作为皮革涂饰剂中非常重要的组成部分,决定着涂层的性质。成膜剂常分为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硝化纤维类、酪素。因此研究这些成膜剂对皮革阻燃性的影响,得出涂饰剂对皮革可燃性的影响,是势在必行的。

    1试验部分

    1.1主要实验材料及仪器

    交联剂ＣＮ;手感剂ＥＸ-54632;聚氨酯涂饰剂;丙烯酸涂饰剂;硝化纤维;酪素ＧＩ热泵循环不锈钢控温试验转鼓(无锡市德润轻工机械厂)、ＣＺＦ-3型水平垂直燃烧测定仪(南京上元分析仪器有限公司)、ＨＣ-2Ｃ氧指数测定仪(南京上元分析仪器有限公司)、ＹＭ-3型建材烟密度测定仪(南京上元分析仪器有限公司)、ＨＷＳ-150恒温恒湿培养箱(上海山连实验设备有限公司)。

    1.2阻燃检测方法

    本实验采用氧指数法、垂直燃烧法[2]、烟密度法来判断加入阻燃剂后皮革的抗燃性。

    氧指数法是指样品的尺寸为140ｍｍ×52ｍｍ时,在氧气和氮气的混合气体中,保持试样持续燃烧3ｍｉｎ所需氧的最低氧气体积浓度的百分数ＬＯＩ=[Ｏ2]/([Ｎ2]+[Ｏ2]×100%)

    [Ｏ2]—在特定温度下维持燃烧的最低氧气流3量,单位,ｍｍ3/ｓ

    [Ｎ2]—相应的氮气流量,单位,ｍｍ3/ｓ

    氧指数越大,维持燃烧所需的氧气浓度越高,即越难燃烧。而垂直燃烧法则是通过将317.5×51ｍｍ的试样置于规定的燃烧器下点燃,测量在规定点燃时间后,试样的续燃时间、阻燃时间及损毁长度、重量失去百分数。这些参数值越小,表明皮革防火性越好。

    由于皮革燃烧过程中生成的烟含有毒的气体,阻燃的另一个目的也在于降低阻燃后的毒气量。因此,生烟性也是皮革阻燃技术检验的重要指标。而烟密度则是通过取样50×52±1ｍｍ皮块(至少三块),依据ＧＢ/Ｔ8627-1999规定进行,测试时间3ｍｉｎ,试样烟密度应取横纵烟密度的平均值,也就是吸收率或者烟密度等级值。

    1.3试验工艺

    本实验猪蓝湿皮的三氧化二铬含量为3.87%,水分为66.7%,皮的厚度为0.8ｍｍ左右。

    将蓝湿皮去除边肷部,沿脊背线剪开,然后在脊背线两侧对应部位取样,每块35×42ｃｍ,进行复鞣、加脂。为避免非阻燃因素对皮革抗燃性能的影响,实验严格采用相同的工艺:

    转鼓转速:30ｒ/ｍｉｎ

    脱脂温度40℃

    液比100%

    脱脂剂ＦＡ0.5%

    ＨＣＯＯＨ0.2%,转40ｍｉｎ,查ｐＨ值3.0～3.2

    水洗两次,每次10ｍｉｎ

    复鞣温度40℃

    液比200%

    ＨＣＯＯＮａ0.3%,转10ｍｉｎ,ｐＨ=4.0

    复鞣剂4%,转120ｍｉｎ

    ＨＣＯＯＮａ1%,转30ｍｉｎ

    Ｎａ2ＣＯ30.7%,转40ｍｉｎ

    水洗两次,每次10ｍｉｎ

    中和温度35℃

    液比100%

    Ｎａ2ＣＯ30.4%,转60ｍｉｎ

    分三次加入,每次间隔10ｍｉｎ,查ｐＨ=6.0～6.2

    水洗两次,每次10ｍｉｎ

    加脂温度40℃

    液比100%

    加脂剂ＳＥ11%,转40ｍｉｎ

    水100%,提温50℃,转60ｍｉｎ

    甲酸1.5%,转40ｍｉｎ(分三次加入,每次间隔10ｍｉｎ),查ｐＨ值3.0～3.2

    水洗两次,每次转10ｍｉｎ

    出鼓,挂晾干燥、回潮,磨革,搓软

    选择四种成膜剂:丙烯酸树脂、聚氨酯、硝化纤维、乳酪素涂饰于皮革中,涂饰工艺如下:

    水100份

    成膜剂50份

    喷三次,作为中层

    水100份

    交联剂ＨａｒｄｅｎｅｒＣＮ20份

    手感剂ＥＸ-5463210份

    作为顶层,喷两次

   2结果与讨论

    2.1氧指数和垂直燃烧

    从表1可以看出,在手感剂和交联剂的涂饰基础上,施加成膜剂(聚氨酯、丙烯酸、硝化纤维、酪素)于皮革上,皮革的垂直燃烧指标和氧指数指标均有不同的变化。其中,手感剂在空白的基础上,使皮革的氧指数下降,而且导致皮革的有焰燃烧时间延长,导致皮革的抗燃性降低。综合垂直燃烧指标和氧指数指标可发现,四种成膜剂中,硝化纤维和酪素对皮革抗燃性好。其中硝化纤维抗燃性最好,但是相比较空白样,都有降低皮革抗燃性的性质,聚氨酯和丙烯酸分别排列其后。