Надання вогнезахисних властивостей

Мета: вивчити надання вогнезахисних властивостей, основні терміни.

План:

1. Надання вогнезахисних властивостей.

2. Способи вогнестійкої обробки.

При внесенні в полум'я або при нагріванні до високої температури бавовняні, льняні, віскозні і мідно-аміачні во­локна займаються і горять після видалення їх з полум'я. Вогнестійкими є тільки азбестові і скляні волокна.

Усі способи вогнестійкої обробки ґрунтуються на вико­ристанні трьох принципів: 1) нанесення на тканину речовин, які при температурі горіння розкладаються з виділен­ням негорючих газів; 2) утворення негорючої плівки, яка захищає волокно при горінні від контакту з повітрям; 3) хі­мічне перетворення функціональних груп целюлози і підви­щення стійкості її до термічного розщеплення.

Можливе також використання комбінованих способів вогнезахисної обробки тканини.

Препарати і сполуки, які забезпечують вогнестійку оброб­ку називаються антипіренами, їх наносять на текстильні матеріали двома способами:

1) тканину просочують водними розчинами захисних ре­човин і висушують (іноді ці речовини входять до складу апрету). Такий спосіб не гарантує тривалої вогнезахисної дії, так як захисні речовини легко видаляються з волокна при промиванні;

2) тканину спочатку просочують однією реагуючою речови­ною, а потім іншою, при їх взаємодії утворюється нерозчинна сполука; після обробки тканину промивають. Тривалий ефект у цьому випадку досягається завдяки осаджуванню на во­локні захисних речовин у вигляді нерозчинного осаду або плівки. Можлива обробка тканин речовинами, хімічно вза­ємодіючими з целюлозою волокна.

Найбільш простий спосіб надання тимчасової вогнестій­кості полягає (перший принцип) в обробці тканини солями амонію (сірчанокислим, хлористим), вольфрамовокислим, фосфорнокислим натрієм, бурою, солями магнію, силіката­ми. Ці сполуки наносять простим просочуванням з подальшим висушуванням або проведенням реакцій подвійного обміну, в результаті яких на волокні осідають нерозчинні і негорючі сполуки. Наприклад, матеріал спочатку просочу­ють розчином хлористого магнію, а потім — розчинним склом або розчином бури:

MgCl₂ + Na₂SiO₃ → MgSiO₃↓ + 2NaCl

MgCl₂ + Na₂В₄О₇ → MgB₄O₇↓ + 2NaCl

Оброблені таким чином вироби при загоранні тільки тліють, і полум'я не дають.

Недоліком наведених способів обробки є те, що через 4— 6 місяців (залежно від умов експлуатації) необхідна повтор­на обробка виробів. Так як отриманий ефект нестійкий до прання, то обробку солями використовують для тканин об­меженого асортименту, які не піддають пранню (гардинно-тюлеві, драпірувальні).

Універсальних способів надання вогнезахисних власти­востей не існує, і досить стійкі вогнегасні обробки можуть бути отримані лише з урахуванням природи волокнистого матеріалу.

Найбільш різноманітними і багаточисельними є способи вогнезахисту виробів із целюлозних волокон, які мають най­вищу займистість. Для надання вогнезахисних властивостей целюлозним матеріалам в основному використовуються спо­луки, що містять фосфор, азот, галогени, солі металів або си­нергічні суміші різних антипіренів. Галогеновмісні антипіре­ни використовуються у вигляді хлорованих вуглеводнів. Для надання достатнього вогнезахисного ефекту на тканину не­обхідно нанести велику кількість галогеновмісної сполуки. Для того, щоб знизити її кількість, додають синергетики - речовини, які не є антипіренами, але підвищують їх вогнезахисну дію. Стосовно до галогеновмісних антипіренів синерге­тиками є сполуки сурми. Суть синергетичного ефекту в дано­му випадку полягає в утворенні газоподібного SbС1₃, яке супроводжується значним поглинанням тепла.

На практиці для надання вогнезахисних властивостей використовується суміш хлорованих вуглеводнів (парафі­нів) і оксиду сурми у вигляді водневої емульсії. Тканина просочується емульсією і висушується. Отримана обробка стійка до прання і світлопогоди.

Для надання вогнезахисних властивостей целюлозним матеріалам використовують також сполуки сурми і титану. Найбільш широке використання отримали фосфоровмісні сполуки, які більш ефективні, ніж галогенсурм'яні антипі­рени: амонієві солі фосфорної кислоти, триамід фосфорної кислоти (препарат ТАФ), диамід алкілофосфорної кислоти (антипірен Т-2).

Вовна має достатню стійкість до горіння. Однак в ряді випадків виникає необхідність підвищення вогнезахисних властивостей вовняних виробів (спецодяг, оббивочні матері­али). Підвищити вогнезахисні властивості вовняних матері­алів можна шляхом зміни виду зв'язку в кератині вовни.

Синтетичні волокна важче, ніж целюлозні і вовняні воло­кна, піддаються вогнезахисній обробці. До найбільш займис­тих синтетичних волокон відносяться поліакрилонітрильні, які досить широко використовуються для виготовлення верхнього одягу, килимових виробів, драпірувальних матері­алів. Для зниження їх займистості рекомендують викорис­товувати амонієві солі фосфорної кислоти, фторборати, про­дукти взаємодії ТіС1₄ із Sb₂O₃ та інші сполуки.