3. Огнезащитная отделка тканей

Текстильные материалы являются определённым источником опасности во время пожаров, так как способствуют распространению пламени и при горении выделяют большое количество дыма и газов. Поэтому в ведущих странах мира воспламеняемость текстильных материалов регламентируется. Особенно необходима огнезащитная отделка для изделий, используемых в качестве декоративно-обивочных в самолётостроении, судостроении, автомобильной промышленности, а также для тканей, предназначенных для пошива обмундирования военных и спецодежды пожарных, сварщиков и т.д.

Горючими являются все текстильные материалы. Легче всего воспламеняются изделия из целлюлозных волокон, более устойчивы в этом отношении шерстяные ткани. Большинство синтетических волокон при нагревании усаживается и плавится, но после воспламенения горят достаточно интенсивно.

Все способы защиты текстильных изделий от огня основываются на следующих принципах:

• необходимо использовать вещества, которые при температуре горения разлагаются с выделением негорючих газов;

• препараты должны образовывать на поверхности материала негорючие расплавы, защищающие волокно от контакта с кислородом воздуха;

• можно производить химическую модификацию макромолекулы волокна, с целью повышения устойчивости полимера к термическому расщеплению.

Вещества, придающие текстильным материалам огнезащитные свойства называют антипиренами. Самым простым и достаточно универсальным способом сообщения временных огнезащитных свойств является обработка минеральными солями (фосфатами, хлоридами, сульфатами, солями борной кислоты, солями аммония и др.). При этом реализуется одновременно и принцип выделения негорючих газов и принцип образования огнезащитной плёнки. Однако, получаемый эффект неустойчив к мокрым обработкам. Повысить стойкость к действию влаги и света можно путём перевода растворимых солей в нерастворимое состояние непосредственно на волокне по реакциям:

Na₂B₄O₇ + MgCl₂  MgB₄O₇ + 2NaCl

Na₂SiO₃ + MgCl₂  MgSiO₃ + 2NaCl

Описанный способ применим лишь для мебельно-декоративных тканей, не требующих частой стирки.

Придать огнезащитные свойства можно путём осаждения на волокне оксидов металлов (олова, сурьмы, титана), разлагающихся при горении с поглощением большого количества тепла и тем самым снижающих температуру пламени. Данный вид отделки достаточно надёжно защищает изделие от горения, но не предотвращает тления.

К соединениям, которые повышают огнестойкость по третьему принципу (химическая модификация волокна) можно отнести фосфорную кислоту и двух замещенный фосфат аммония. При взаимодействии с целлюлозой они образуют сложные эфиры, обладающие пониженной способностью к горению. Реакция протекает по схеме:

^.

Недостатком способа является потеря прочности материала.

Для огнезащитной отделки шерстяных тканей из неорганических веществ наиболее целесообразно использовать гексафторцирконат калия.

Химическим волокнам огнеупорность можно придать путём введения антипиренов непосредственно в прядильные растворы.

Наиболее устойчивый эффект огнезащитной отделки можно получить за счёт использования хлорированных углеводородов совместно с оксидами некоторых металлов (сурьмы, титана). Оксиды выступают в роли катализаторов разложения хлорированных углеводородов с выделением HCl, выполняющего роль пламегасителя.

Перспективным способом придания огнезащитных свойств является обработка целлюлозных материалов препаратом отечественного производства, известным под названием ТАФ – триамид фосфорной кислоты. Препарат хорошо растворим в воде и при высоких температурах взаимодействует с гидроксилами целлюлозы с отщеплением аммиака по схеме:

Для уменьшения потерь механической прочности препарат ТАФ используют совместно с предконденсатами термореактивных смол, реализуя технологию малосминаемой отделки.

С целью придания огнестойкости применяют также фосфорорганические соединения ( препараты ВАР, ТНРС, АРО, пироватекс ЦП и др.). Вступая в химическое взаимодействие с волокном, они позволяют получить огнезащитный эффект, устойчивый к мокрым обработкам и химической чистке.