состав для огнезащитной обработки текстильного материала и способ получения текстильного материала пониженной горючести

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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 CO 2
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	Д 4	Дмакс
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-NO 2	100	2	20
SO 2-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.