СОСТАВ ДЛЯ ОГНЕЗАЩИТНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТИ
COMPOSITION FOR TEXTILE FABRIC FIRE PROTECTION AND METHOD FOR PRODUCING LOW-COMBUSTIBLE TEXTILE FABRICS

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), м<sup>2</sup>/кг
Токсичность продуктов горения, мг/г
Выход CO
Выход CO<sub>2</sub>
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/CO<sub>2</sub>, мг/г (ГОСТ 12.1.044-89, п.4.20)
Коэффициент дымообразования (режим тления), м<sup>2</sup>/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
Д<sub>2</sub>
Д<sub>4</sub>
Д<sub>макс</sub>
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
Наименованиегазообразного соединения
Допустимоезначение через 4 мин горения [ppm]
Выделилось впроцессе пиролиза, [ppm]
Выделилось впроцессе горения, [ppm]
HCN
150
10
30
CO
1000
10
100
NO-NO<sub>2</sub>
100
2
20
SO<sub>2</sub>-H<sub>2</sub>S
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.