СОСТАВ ДЛЯ ОГНЕЗАЩИТНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТИ Российский патент 2011 года по МПК A62D1/00 C09K21/10 

Изобретение относится к огнезащитным составам и технологии получения огнезащищенных текстильных материалов с пониженным дымообразованием и токсичностью продуктов горения. Огнезащитной обработке могут подвергаться текстильные материалы из природных и химических волокон, используемые в качестве декоративно-отделочных материалов, текстильных ковровых покрытий, применяемых в учреждениях с массовым пребыванием людей (гостиницы, выставочные комплексы, авиа- и железнодорожный транспорт и т.д.).

Из уровня техники известны огнезащитные композиции, например содержащая термопластичный полимер и смесь термостабильной аммонийной соли аминотрисметиленфосфоновой кислоты, пентаэритрита и цеолита (RU 2252241, C09K 21/14, 2005 г.).

Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному составу является техническое решение, где в качестве замедлителя горения для пропитки целлюлозных и смешанных тканей и волокон предложено использовать соли алкиаминометиленфосфоновой кислоты (FR 9308466, C09K 21/12, 1998).

Наиболее близким к заявленному способу является способ огнезащитной обработки текстильных материалов, включающий пропитку материала водным раствором аммонийной соли амида аминотрисметиленфосфоновой кислоты (EA 006401, C09K 21/12, 2005).

Техническим результатом группы изобретений является снижение дымообразующей способности тканей и уменьшение выделения токсичных газов при их термическом разложении.

Указанный технический результат достигается за счет того, что состав для огнезащитной обработки текстильного материала из смеси волокон содержит нитрилотрисметиленфосфоновую кислоту, в качестве азотсодержащего соединения берут бикарбонат аммония 1,1:1,0 с кислотой и добавляют ацетат цинка (20-40 г/л или 0,25-0,4 мас. частей).

В конкретном случае состав характеризуется тем, что для обработки текстильных материалов используется раствор при следующем содержании компонентов, г/л:

нитрилотрисметиленфосфоновая кислота - 60-150,

бикарбонат аммония - 66-165,

ацетат цинка - 20-40,

вода до 1 л.

Целесообразно использовать также следующее условие: оптимальное массовое соотношение фосфора к цинку в составе составляет 2:1, обеспечивающее наиболее эффективное снижение дымообразования и выделение токсичных продуктов в процессе горения текстильных материалов.

Результат достигается также за счет того, что предложенный способ получения текстильного материала пониженной горючести, дымообразующей способности и низкой токсичности продуктов горения включает пропитку текстильного материала составом по любому из предыдущих пунктов, последующий отжим материала, его сушку и термообработку при 140-160°C.

Изобретение иллюстрируют примеры конкретной реализации.

Пример 1

Ткань из смеси хлопка и полиэфирного волокна (50%:50%) пропитывают водным раствором, приготовленным последовательным добавлением к 80 г нитрилотрисметиленфосфоновой кислоты 88 г бикарбоната аммония до полного растворения и дозировкой 30 г ацетата цинка. Объем раствора доводится до 1 литра.

Пропитанную ткань высушивают при температуре 100-110°C и подвергают термообработке при 160°C в течение 3 мин.

Ткань характеризовалась КИ=32,4%.

Пример 2 (получение состава по п.3 формулы изобретения)

Шерстяное ковровое напольное покрытие пропитывают раствором следующего состава, г/л:

нитрилотрисметиленфосфоновая кислота - 110,

бикарбонат аммония - 120,

ацетат цинка - 35,

вода до 1 л.

Пропитанное ковровое покрытие высушивают при температуре 100-110°C и подвергают термообработке при 140°C в течение 3 мин.

Покрытие характеризовалось КИ=34,1%, по дымообразующей способности и токсичности продуктов горения соответствует требованиям международного стандарта FAR 25/853, Part 25.

Огнезащитные показатели оценивались по значению кислородного индекса, определяемого в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89.

Дымообразующая способность и токсичность продуктов горения текстильных материалов, используемых для отделки интерьера помещений, т.е. декоративно-отделочных, мебельных тканей, оценивались в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89 (п.4.18, п.4.20 соответственно).

Таблица 1 Показатели токсичности и дымообразующей способности тканей различного состава, обработанных заявляемым составом Наименование образца ткани, состав, % КИ, % Коэффициент дымообразования (режим тления), м²/кг Токсичность продуктов горения, мг/г Выход CO Выход CO₂ Гобелен (50 хлопок: 50 полиэфир) исходная 20,3 1449 120 355 обработанная 32,4 465 78 188 Мебельная (35 хлопок: 65 полиэфир) исходная 19,8 1348 109 423 обработанная 31,7 610 60 206 Мебельная (100 полиэфир исходная 20,1 1456 132 1341 обработанная 33,2 690 21 463

Таблица 2 Влияние соотношения фосфора и цинка в огнезамедлительном составе на выход газообразных продуктов горения и коэффициент дымообразования напольных шерстяных покрытий Наименование образца Соотношение фосфора и цинка в огнезамедлительном составе Выход газообразных соединений при терморазложении CO/CO₂, мг/г (ГОСТ 12.1.044-89, п.4.20) Коэффициент дымообразования (режим тления), м²/кг (ГОСТ 12.1.044-89, п.4.18) Шерстяное ковровое напольное покрытие исходное - 141/745 890 Шерстяное ковровое напольное покрытие обработанное 1:1 126/498 499 1:2 129/518 536 2:1 79/397 412

Дымообразующая способность напольных ковровых покрытий, используемых для обивки салонов самолетов, проводилась в соответствии требованиями АП-25 п.853 Приложение F Часть V (ГОСТ 24632) и международным стандартом FAR 25/853, Part 25.

Таблица 3 Дымообразующая способность обработанных шерстяных ковровых напольных покрытий Наименование образца Режим испытания Показатели дымообразования Группа дымообразования Д₂ Д₄ Д_макс Обработка без цинка горение 80 199 222 IV пиролиз 36 148 220 Обработка составом (фосфор: цинк = 2:1) горение 28 102 200 IV пиролиз 26 80 204 Допустимые значения (в соответствии с АП-25 п.853 Приложение F Часть V), не более   200     Допустимые значения (в соответствии с FAR 25/853, Part 25), не более         горение   250     пиролиз   150    

Таблица 4 Количество выделившихся токсичных продуктов при горении обработанного шерстяного коврового покрытия Наименование
газообразного соединения Допустимое
значение через 4 мин горения [ppm] Выделилось в
процессе пиролиза, [ppm] Выделилось в
процессе горения, [ppm] HCN 150 10 30 CO 1000 10 100 NO-NO₂ 100 2 20 SO₂-H₂S 100 0 0 HF 100 0 0 HCl 150 0 0

Как видно из Таблиц, изобретение позволяет реализовать заявленное назначение с достижением указанного технического результата.

Изобретение относится к огнезащитным составам и технологии получения огнезащищенных материалов с пониженным дымообразованием и токсичностью продуктов горения. Состав для огнезащитной обработки текстильного материала из смеси волокон содержит нитрилотрисметиленфосфоновую кислоту, в качестве азотсодержащего соединения - бикарбонат аммония в соотношении 1,1:1,0 с кислотой и ацетат цинка в количестве 20-40 г/л или 0,25-0,4 мас. частей. Способ получения текстильного материала пониженной горючести, дымообразующей способности и низкой токсичности продуктов горения включает пропитку текстильного материала указанным составом, последующий отжим материала, его сушку и термообработку при 140-160°С. Предложенная группа изобретений обеспечивает снижение дымообразующей способности тканей и уменьшение выделения токсичных газов при их термическом разложении. Предложенной обработке могут подвергаться текстильные материалы из природных и синтетических волокон. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Состав для огнезащитной обработки текстильного материала из смеси волокон, содержит нитрилотрисметиленфосфоновую кислоту, в качестве азотсодержащего соединения берут бикарбонат аммония 1,1:1,0 с кислотой и добавляют ацетат цинка (20-40 г/л или 0,25-0,4 мас.ч.).

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что для обработки текстильных материалов используется раствор при следующем содержании компонентов, г/л:
нитрилотрисметиленфосфоновая кислота 60-150 бикарбонат аммония 66-165 ацетат цинка 20-40 вода до 1 л

3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что оптимальное массовое соотношение фосфора к цинку составляет 2:1, обеспечивающее наиболее эффективное снижение дымообразования и выделение токсичных продуктов в процессе горения текстильных материалов.

4. Способ получения текстильного материала пониженной горючести, дымообразующей способности и низкой токсичности продуктов горения, включающий пропитку текстильного материала составом по любому из предыдущих пунктов, последующий отжим материала, его сушку и термообработку при 140-160°С.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что огнезащитной обработке подвергают текстильные материалы из синтетических и смеси синтетических и целлюлозных волокон.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что огнезащитной обработке подвергают шерстяные ковровые напольные покрытия.