Современные огнезащитные композиции для текстильных материалов

Огнезащитные составы и вещества – составы, вещества (смесь веществ), обладающие требуемой огнезащитной эффективностью и специально предназначенные для огнезащитной обработки различных текстильных материалов и изделий из них. 

Известно несколько видов обработки волокон, тканей или изделий их них средствами огнезащиты:

- поверхностная обработка готовой ткани;

- введение огнезащитных составов в расплав полимера;

- химическая модификация.

Каждый из перечисленных методов имеет свои преимущества и недостатки, и в каждом конкретном случае к огнезащитным составам предъявляются определенные требования. Антипирены, получившие практическое применение для придания огнезащитных свойств тканям, можно разделить на следующие основные группы:

- трудно смываемые с поверхности ткани  неорганические соли;

- галоидированные углеводороды в сочетании с сурьмой или окисью титана;

- антипирены на основе фосфорной кислоты и азотосодержащих соединений (мочевины, меламина и т.п.);

- полимеры, образующиеся на поверхности ткани в результате термической обработки.

В соответствии со свойствами получаемого огнезащитного эффекта все антипирены можно разделить на четыре класса:

Класс А – препараты, обработка которыми не устойчива к действию воды: на основе аммоний-фосфатов, сульфатов аммония, хлористого аммония, бромистого аммония, а также смеси буры и борной кислоты. Эти препараты находятся на ткани в водорастворимой форме. Их огнезащитное действие меняется в зависимости от влажности воздуха окружающей среды. При использовании этих обработок происходит частичное высаливание препаратов, что приводит к ухудшению внешнего вида ткани. 

Класс В – препараты, обработка которыми устойчива к действию воды. Применяются препараты, состоящие из смеси фосфорной кислоты и азотосодержащих оснований.

Класс С – препараты на основе галоидированных углеводородов в сочетании с оксидами металлов (оксиды сурьмы, цинка, титана). В качестве хлорированных органических веществ применяют полимеры хлористого винила, а также хлорпарафин и хлоркаучук. Для получения огнезащитного эффекта при использовании препаратов класса С необходимо достигать утяжеления тканей не ниже чем на 30-40%, что, естественно, вызывает изменение грифа ткани.  Отделка препаратами класса С незначительно влияет на прочность ткани на разрыв, одновременно повышая устойчивость к истиранию. Указанные пропитки придают тканям и свойства водоотталкивания и устойчивости к гниению. Но использование этих препаратов ограничено, так как применяемые оcиды металлов токсичны. 

Класс Д – включает высокомолекулярные антипирены, образующиеся на ткани в результате термообработки или химического взаимодействия с макромолекулярной целлюлозой. Эти продукты обеспечивают огнезащитный эффект, как к щелочным стиркам, так и к химическим чисткам. Однако данный класс антипиренов значительно снижает прочность на разрыв ткани.

Научные исследования в области создания новых огнезащитных композиций являются актуальными в связи с расширением номенклатуры тканей как по волокнистому составу, так и по функционалу. Далее представлены описания патентов на  изобретения, посвященные разработке огнезащитных композиций за последние года¹.

RU 2735051 «Способ придания огнезащитных свойств текстильным материалам» Способ придания огнезащитных свойств текстильным материалам включает обработку материала огнезащитным составом , содержащим интерполимерные комплексы, образованные эквимольными водными растворами комплексообразующих веществ полиакриловой кислоты и поливинилового спирта. Затем осуществляют дополнительное погружение материала в ванну с 0,1М раствором соляной кислоты и высушивание при температуре 80-100°С. 

RU 2737373  «Способ придания огнестойкости текстильным материалам» Антипирены (трехокись сурьмы с добавками галоген-, фосфор- и/или азотсодержащих компонентов) наносят на поверхность текстильного полотна в составе полимерной массы на основе пластифицированного ПВХ, продавливаемой через перфорированные шаблон-дозаторы пластинчатого или ротационного типов, имеющих толщину стенки 0,12-0,40 мм, диаметр перфорационных отверстий 0,6-2,5 мм и их количество на единицу площади поверхности шаблона (0,13-8,4)×10⁵ м^-2. Далее проводят термообработку материала при температуре 140-180°С в течение 2-15 мин. Технический результат - повышение огнезащитного эффекта, устойчивости к стиркам, воздействию абразивных нагрузок (истирания и зацепления), снижение загрязняемости материала. 

RU 2750610 «Универсальная композиция для огнезащитной обработки ткани» Изобретение относится к огнезащитным составам и может быть использовано для обработки различных тканей одежды, постельных принадлежностей, обивки мебели, театральных декораций, штор, ковров. Предложена универсальная композиция для огнезащитной обработки ткани, содержащая карбамид, аллантоин, гидроортофосфат натрия и буферный раствор лимонной кислоты и аммофос. Универсальная композиция позволяет придать ткани высокие огнезащитные свойства при сохранении прочностных свойств, не вызывая раздражения кожных покровов. 

RU 2784812  «Защитный состав для тканей технического назначения» Предложен водостойкий интумесцентный огнезащитный состав для тканей технического назначения из целлюлозных волокон, содержащий поливинилхлорид эмульсионный, диоктилфталат, танин. Предложенный состав позволяет придать огнестойкость ткани технического назначения за счет образования на ее поверхности при температуре горения коксового слоя, предотвращающего доступ кислорода воздуха в зону горения. 

¹ Информация взята с https://www1.fips.ru