ОГНЕЗАЩИЩЕННЫЙ ТЕКСТИЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1998 года по МПК D06M15/248 D06M11/47 D06M11/71 D06M13/298 D06M13/432 C09K21/14 

Изобретение относится к текстильно-отделочному производству, а именно к технологии получения огнезащитных текстильных материалов, и может быть использовано при изготовлении фильтрующих средств индивидуальной защиты от факторов термического воздействия.

Известен огнезащитный текстильный материал в виде ткани, пропитанной или промазанной огнезащитным составом на основе галоген- и/или фосфор-, и/или азотсодержащих антипиренов, в случае необходимости в сочетании с поливинилхлоридным или другим связующим и с добавкой антиперенов - синергистов, таких, как трехокись сурьмы /1, 2/.

Однако такой материал не обладает достаточной воздухопроницаемостью и не может быть использован для изготовления защитной спецодежды фильтрующего типа либо не обладает достаточно высокими прочностными и термозащитными свойствами, быстро загрязняется и имеет повышенную жесткость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является огнезащищенный материал, выполненный в виде текстильного полотна, например в виде хлопчатобумажной ткани с дискретно распределенным по поверхности огнезащитным покрытием на основе термопластичного или термореактивного полимерного связующего, такого, как карбопол или галактоманнат и антипирена, например диаммоний фосфата /2/. Покрытие выполнено в виде точек и/или линий, где зоны с высокой концентрацией антипирена чередуются с зонами пониженной и/или нулевой концентрацией антипирена. Для получения материала покрытие наносят с одной или обеих сторон в виде пасты, дисперсий, эмульсий или порошка методом печати, распыления порошка, пропитки и т.д.

Однако этот материал также не обладает достаточно высокими огнезащитными, теплозащитными, эксплуатационными свойствами и воздухопроницаемостью и не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к фильтрующим материалам, предназначенным для изготовления средств индивидуальной защиты от факторов термического воздействия.

Технической задачей изобретения является повышение термозащитных, огнезащитных и эксплуатационных свойств материала.

Указанная задача решается огнезащищенным текстильным материалом, выполненным в виде текстильного полотна с дискретно распределенным по его поверхности огнезащитным покрытием на основе полимерного связующего и антипирена, причем по изобретению огнезащитное покрытие содержит в качестве связующего поливинилхлоридный пластизоль, а в качестве антипирена одно или несколько соединений, выбранных из группы, включающей триоксид сурьмы, карбамид, трис-(2,3-дибромпропил)фосфат и фосфат аммония при массовом соотношении антипирен: поливинилхлоридный пластизоль 10-45: 100, причем огнезащитное покрытие выполнено в виде элементов полусферической формы с диаметром 0,8-2,0 мм и общей площадью 15-45% от площади поверхности текстильного полотна.

Огнезащищенный материал по изобретению представляет собой новый класс защитных материалов, работающих по принципу усиления поверхностных, т.е. лобовых слоев текстильных материалов. Именно потому, что антипиреновое покрытие имеет одновременно определенную плоскостную и объемную структуру, а также определенный качественный и количественный компонентный состав при интенсивном нагреве под действием мощных тепловых потоков или открытого пламени инициируется протекание специфических процессов обрыва цепи газофазного термоокисления смеси продуктов деструкции покрытия и основы. При этом происходит целенаправленное формирование специфического для данной системы механизма протекания теплофизических процессов терморазрушения защищаемой основы.

Взаимосвязь структуры и качественного состава полимерного покрытия подтверждается тем, что такие известные антипирены, как хлорид тетракис-(гидрооксиметил)фосфония или сульфат тетракис-(гидрооксиметил)фосфония не придают материалу огне- и термозащитных свойств в случае их использования при дискретной структуре полимерного слоя. Кроме того, только при определенных параметрах структуры защитного слоя проявляется его эффективность и, в частности, при меньшем, чем 0,8 мм диаметре элементов покрытия материал не обладает термозащитными свойствами, а при меньшей, чем 15% общей площади покрытия от площади поверхности полотна материал не обладает также и огнезащитными свойствами. При увеличении общей площади поверхности покрытия более, чем 45% существенно /более, чем на 20%/ уменьшается воздухопроницаемость материала.

В качестве текстильного полотна может быть использован любой текстильный полотнообразный материал, удовлетворяющий потребителя по основным физико-механическим показателям, например ткань.

В качестве полимерного связующего в составе покрытия используют /ПВХ/ поливинилхлорид эмульсионный, ГОСТ-14039-78, представляющий собой порошок белого цвета, температура самовоспламенения 500^oC.

В качестве пластификаторов для получения ПВХ-пластизоля используют, например, диоктилфталат /ДОФ, ГОСТ-8728-77Е, прозрачная жидкость/, алкиловый эфир ортофталевой кислоты /ДАФ-789, ГОСТ 8728-77Е/, алкиловый эфир ортофталевой кислоты /ДАФ-68, ГОСТ-8728-77Е/, 2-этилгексиловый эфир себационовой кислоты /ДАФ-68, ГОСТ-8728-77Е/, 2-этилгексиловый эфир себационовой кислоты /ДОС, ГОСТ-8728-77Е/.

Используют также такие добавки, как, например, кальций стеариновый в качестве стабилизатора ПВХ /марка С-17, ТУ-6-09-4104-75/, смолы эпоксидные диановые /ЭД-20 и ЭД-16, ГОСТ-10587-76/, мел природный обогащенный /ГОСТ-12085-73/, углерод технический /ДГ-100, ГОСТ-7885-77 используется при составлении колера/. В качестве стабилизатора может быть использован также барий-кадмий стеарат.

Для приготовления ПВХ-пластизоля ПВХ-смолу смешивают с предварительно подготовленными пластификаторами, наполнителями, стабилизаторами, антипиренами и, если необходимо, пигментами, после чего полученную пасту оставляют на созревание. Приготовленный таким образом ПВХ-пластизоль наносят на текстильное полотно в виде дискретного слоя в форме полусфер, например, с помощью перфорированного барабана-шаблона, после чего полотно поступает на термообработку для желирования композиции. Температурный и временный режимы термообработки не отличаются от известного и составляют 150-180^oC и 3-10 мин, соответственно. Затем проводят охлаждение материала, например, контактным способом на охладительном барабане.

Свойства огнезащитных материалов по изобретению с различным сочетанием и соотношением компонентов покрытия и различной его физической структуры приведены в таблице. Истираемость всех материалов с дискретным полимерным слоем составляет выше 8000 тыс.цикл. Для сравнения известный материал имеет следующие свойства:
Огнестойкость 0
Термозащитные свойства, кал•см² 8,5
Воздухопроницаемость, дм³/м² 220
Истираемость, циклы 3500
Как показывают данные таблицы, огнезащитный материал по изобретению имеет более высокие показатели огнезащитных, термозащитных, эксплуатационных свойств и воздухопроницаемости.

Использование: в производстве огнезащищенных текстильных материалов для фильтрующих средств индивидуальной защиты от термического воздействия. Сущность изобретения: огнестойкий текстильный материал выполнен в виде текстильного полотна с дискретно распределенным по его поверхности огнезащитным покрытием в виде элементов полусферической формы диаметром 0,8-2,0 мм. Площадь покрытия составляет 15-45% от площади полотна. Покрытие содержит в качестве антипирена триоксид сурьмы, карбамид, трис-(2,3-дибромпропил)фосфат, фосфат аммония или их смесь. В качестве связующего оно содержит поливинилхлоридный пластизоль в массовом соотношении с антипиреном 100:10-45, соответственно, свойства материала: огнестойкость 0-9 с; термозащитные свойства 10,8-12,2 кал/см²; воздухопроницаемость 190-240 дм³/м²•с; истираемость 3500 циклов. 1 табл.

Огнезащищенный текстильный материал, выполненный в виде текстильного полотна с дискретно распределенным по его поверхности огнезащитным покрытием на основе полимерного связующего и антипирена, отличающийся тем, что огнезащитное покрытие содержит в качестве связующего поливинилхлоридный пластизоль, а в качестве антипирена одно или несколько соединений, выбранных из группы, включающей триоксид сурьмы, карбамид, трис-(2,3-дибромпропил)фосфат и фосфат аммония при массовом соотношении антипирен поливинилхлоридный пластизоль 10 45 100, причем, огнезащитное покрытие выполнено в виде элементов полусферической формы с диаметром 0,8 2,0 мм и общей площадью 15 - 45% от площади поверхности текстильного полотна.